Nấm - nhà điều tiết khí hậu

Sinh năm 1976, Toby Kiers nhận bằng Cử nhân từ Đại học Bowdoin (năm 1999) và bằng Tiến sĩ ở Đại học California (năm 2005). Hiện nay, bà là giáo sư tại Khoa Sinh thái học và tiến hóa tại Đại học Vrije Universiteit ở Amsterdam, Hà Lan.

Toby Kiers bắt đầu nghiên cứu nấm từ năm 19 tuổi sau khi viết đơn xin tài trợ dẫn đến việc cô tham gia một chuyến thám hiểm khoa học đến các khu rừng mưa nhiệt đới ở Panama. “Tôi bắt đầu tự hỏi mình những câu hỏi về những gì đang xảy ra dưới những cây cổ thụ khổng lồ trong khu rừng rậm đa dạng sinh học đó”, bà Kiers kể lại.

 Bà Toby Kiers, nhà sinh học người Mỹ, có niềm đam mê với nấm. Ảnh: macfound.org

Theo bà Kiers, bên dưới bề mặt các khu rừng, đồng cỏ và trang trại trên khắp thế giới, các mạng lưới nấm nhằm tạo thành hệ thống trao đổi bổ sung để chuyển chất dinh dưỡng đến rễ cây, đóng vai trò là những nhà điều tiết khí hậu quan cách hấp thụ 13 tỷ tấn CO2 mỗi năm. Tuy nhiên, cho đến gần đây, những “mạng lưới nấm cộng sinh” này phần lớn bị đánh giá thấp. Chúng chỉ được coi là những người bạn đồng hành hữu ích cho thực vật, chứ không phải là một trong những hệ thống tuần hoàn quan trọng của Trái đất. 

Trong những nghiên cứu ban đầu, Kiers và một cộng sự vật lý sinh học đã sử dụng các công cụ như thăm dò đồng vị bền; hình ảnh robot độ phân giải cao; và chấm lượng tử huỳnh quang để theo dõi sự di chuyển và chuyển giao chất dinh dưỡng trên các mạng lưới phức tạp của rễ và sợi nấm (cấu trúc phân nhánh của nấm). Họ đã theo dõi, điều khiển sự trao đổi tài nguyên giữa thực vật và nấm, và tìm thấy một hệ thống trao đổi hai chiều tương tự như nền kinh tế thị trường. Thực vật và nấm duy trì sự trao đổi tài nguyên ổn định và công bằng bằng cách chia sẻ hoặc giữ lại tài nguyên tùy thuộc vào hiệu suất của đối tác giao dịch. 

Kiers cũng chứng minh rằng, thực vật và nấm thưởng hoặc trừng phạt các đối tác giao dịch một cách chính xác. Thực vật có thể phân bổ carbon cho một loài nấm cụ thể ngay cả khi nhiều loài khác nhau xen kẽ chặt chẽ trong một rễ duy nhất. Tương tự, nấm di chuyển chất dinh dưỡng theo cả hai hướng dọc theo sợi nấm của chúng để điều khiển một cách chiến lược lợi ích carbon từ các đối tác thực vật… Các công trình nghiên cứu của bà đã làm sáng tỏ các cơ chế tiến hóa làm nền tảng cho sự hợp tác giữa các loài cũng như vai trò của mối quan hệ cộng sinh giữa thực vật và vi sinh vật đối với sức khỏe hệ sinh thái. 

Nghiên cứu của Kiers đã được công bố trên các tạp chí hàng đầu như Nature, Science, Current Biology và Proceedings of the National Academy of Sciences. “Công trình của Toby Kiers, chuyển đổi kiến thức khoa học thành hành động cụ thể, thể hiện vai trò lãnh đạo của bà trong các nỗ lực toàn cầu nhằm bảo vệ mạng lưới nấm hỗ trợ sự sống trên Trái đất”, nhà kinh tế học Ussif Rashid Sumaila, Chủ tịch ủy ban điều hành Giải thưởng Tyler, cho biết.

Năm 2021, Kiers đồng sáng lập Hiệp hội Bảo vệ Mạng lưới Ngầm (SPUN) để lập bản đồ và bảo vệ các loài nấm dưới lòng đất của Trái đất. SPUN cung cấp thông tin cho công chúng và các nhà hoạch định chính sách về tầm quan trọng của nấm đối với sức khỏe hành tinh và vận động bảo tồn mạng lưới nấm. Thông qua SPUN, bà Kiers hợp tác với các nhà nghiên cứu địa phương trên khắp thế giới để lập bản đồ các quần thể nấm dưới lòng đất và khám phá cách hoạt động của con người và biến đổi khí hậu đang tác động đến đa dạng sinh học của nấm, khả năng hấp thụ carbon vào đất của nấm và năng suất nông nghiệp. 

Bằng cách lập bản đồ phân bố toàn cầu của nấm, Toby Kiers và cộng sự đã giúp làm sáng tỏ sự đa dạng sinh học dưới lòng đất. Kiến thức này có thể định hướng các nỗ lực bảo vệ những bể chứa carbon khổng lồ dưới lòng đất. “Sự sống như chúng ta biết tồn tại là nhờ nấm”, bà Kiers nhấn mạnh.

Giải thưởng vinh danh các nhà nghiên cứu môi trường

Thường được gọi là “Giải Nobel Môi trường”, giải Tyler được thành lập năm 1973 và do Đại học Nam California quản lý, đã vinh danh hàng chục nhà nghiên cứu hoặc tổ chức vì những công trình đột phá trong khoa học môi trường trong hơn năm mươi năm qua. Ngoài sự công nhận gắn liền với giải thưởng, những người đoạt giải còn nhận được một huy chương và 250.000 USD.

Một khoản tiền thưởng lớn gắn liền với lịch sử của giải thưởng Tyler. Giải do cặp vợ chồng giàu có và có tấm lòng hảo tâm đến từ Los Angeles lập ra. Đó là Jack Tyler, Giám đốc điều hành của một công ty bảo hiểm lớn, và vợ ông - Alice Tyler, một người rất yêu thiên nhiên.

Vào đầu những năm 1970, lo ngại trước sự tàn phá ngày càng gia tăng của tình trạng ô nhiễm, vợ chồng ông Tyler quyết định đóng góp vào việc bảo tồn thiên nhiên và vẻ đẹp của thế giới bằng cách tạo ra giải thưởng quốc tế này. Ban đầu, giải thưởng hằng năm trị giá 150.000 USD, nhiều hơn cả giải Nobel vào thời điểm đó.

Mặc dù hai người sáng lập có khuynh hướng chính trị theo đảng Cộng hòa, Giải thưởng Tyler vẫn được hưởng một mức độ độc lập nhất định nhờ sự quản lý của các tổ chức học thuật, trước đây là Đại học Công giáo Pepperdine, và hiện nay là Đại học Nam California.

Ban đầu, giải thưởng chủ yếu vinh danh các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực sinh thái học và chất lượng không khí, nhưng dần dần đã mở rộng sang các lĩnh vực khác như sức khỏe cộng đồng, di truyền thực vật và khí hậu học. Trong nhiều thập kỷ qua, một số tên tuổi nổi tiếng đã được vinh danh như: Nhà nghiên cứu linh trưởng Jane Goodall năm 1997, nhà sử học Jared Diamond năm 2001 và nhà khí hậu học Michael Mann năm 2019.

“Tôi tin chắc rằng những nghiên cứu ngày càng tăng do các nhà khoa học xuất sắc trên khắp thế giới thực hiện sẽ tiếp tục cảnh báo chúng ta về sự cân bằng mong manh duy trì sự sống… và chúng ta sẽ càng nhận thức rõ hơn về sự cấp bách tuyệt đối của việc cải thiện và bảo tồn chu kỳ sống này để bảo vệ vũ trụ của chúng ta”, bà Alice Tyler tuyên bố. 

Niềm tin của bà Alice Tyler đã giải thích tại sao, không giống như Giải thưởng Goldman (do một cặp nhà từ thiện người California khác sáng lập), giải thưởng Tyler chủ yếu vinh danh các nhà nghiên cứu, chứ không phải các nhà hoạt động môi trường.