"Địa hình dưới nước giống như đến từ thế giới khác vậy," Tiến sỹ Mario Lebrato cho biết.

Ông đã thực hiện hàng chục chuyến lặn xuống đây để phục vụ cho công trình nghiên cứu những biến đổi theo chuỗi thời gian trong vòng 10 năm (từ 2009 đến 2018) của Viện Khoa học Địa chất thuộc Đại học Kiel, Đức hợp tác cùng các nhà nghiên cứu Đài Loan và Trung Quốc.

"Vùng nước này có kim loại nặng và chứa đầy axit. Không khó để thấy có rất nhiều bong bóng kèm với tiếng sủi ùng ục… còn nhiệt độ thì thay đổi liên tục."

Dòng nước chảy ra từ các miệng phun thủy nhiệt nóng khoảng 100 độ C nhưng lạnh đi nhanh chóng khi hòa lẫn vào nước biển.

"Công việc này thực sự khó khăn, chủ yếu do tiếng ồn lớn tới điếc tai từ các lỗ phun khí," ông nói. "Tôi luôn cảm thấy nguy hiểm khi ở dưới này."

Môi trường độc hại này khá tương đồng với khí hậu của Trái Đất vào giai đoạn sự sống bắt đầu xuất hiện; và nghiên cứu về các sinh vật đã tiến hóa để tồn tại ở Biển Ngân Hà có thể cho chúng ta biết nhiều hơn về sự sống sơ khai từ 3,5 tỷ năm trước.

"Chúng tôi không nhất thiết là sẽ tìm ra manh mối để giải thích nguồn gốc sự sống, nhưng thay vào đó là tìm hiểu cách sự sống tiến hóa như thế nào trong vài triệu năm đầu tiên dưới điều kiện khắc nghiệt như vậy, có lẽ là khắc nghiệt tương tự như ở khu vực Đảo Rùa," Tiến sỹ Lebrato giải thích.

Ông cho biết thêm, điều mà chúng ta cần tìm hiểu là các loài sinh vật có khả năng thích nghi với điều kiện nơi này, cách mà chúng sinh tồn, và sự đa dạng sinh vật ở đây bị hạn chế như thế nào.

Những sinh vật nào có thể tồn tại được ở hệ sinh thái khắc nghiệt này?

Ở ngay sát các miệng phun thủy nhiệt thì không có mấy sự sống tồn tại.

Chỉ có một loại cua đặc biệt, tên khoa học là Xenograpsus testudinatus (một dạng cua sống trong hang), có thể tồn tại nổi ở nơi này, theo Tiến sỹ Yiming Wang, người tham gia cuộc nghiên cứu với tư cách là chuyên gia về chuỗi thức ăn.

"Không có bất cứ một động vật đa bào nào có thể được tìm thấy trong khu vực xung quanh các miệng phun khí thủy nhiệt đang hoạt động, do các chùm dịch lưu huỳnh lỏng phun ra tại đây quá độc hại," bà giải thích thêm.

Loài cua này đã tiến hóa để tồn tại nhờ ăn cá và các sinh vật phù du không may bị chết do trôi dạt gần miệng phun khí. Chúng cũng ăn cả các mẩu vụn và vi sinh vật bám vào đáy biển.

Rất có thể chúng đã "phát triển kỹ năng tuyệt vời để biến các vi khuẩn lưu huỳnh [là loại vi khuẩn lấy năng lượng từ lưu huỳnh] thành nguồn thức ăn cho mình," Tiến sỹ Wang nói thêm.

Nghiên cứu về lĩnh vực này còn quá mới để có thể giải thích được làm thế nào mà loại cua mới được phát hiện vào năm 2000 này có thể tồn tại được trong môi trường độc hại như vậy.

Tuy nhiên, ở các nơi cách xa miệng phun thủy nhiệt thì lại hoàn toàn khác. Hải quỳ, sên biển, các loài động vật thân mềm và cả một rặng san hô sặc sỡ như cầu vồng phủ đầy khu vực lân cận.

Xung quanh Đảo Rùa và ngay ngoài vùng Biển Ngân Hà là một số những ngư trường giàu trữ lượng cá nhất của Đài Loan, được nuôi dưỡng bởi dòng hải lưu ấm Kuroshio chảy theo hướng bắc về Nhật Bản.

Minh chứng cho sự dồi dào này là sự hiện diện áp đảo của bọn cá săn mồi hàng đầu - cá heo.

Cá heo cũng là điểm nhấn của các chuyến đi tới đảo, và quả nhiên là vậy vì ngay khi đoàn tôi rời Biển Ngân Hà và bờ biển phía đông, một bầy cá heo quay (cá heo spinner) xuất hiện, cống hiến một màn trình diễn bơi lượn và nhào lộn trên biển.

Còn có một lý do cấp bách hơn nữa để thúc đẩy việc nghiên cứu các sinh vật sống quanh các giếng phun thủy nhiệt ở Đảo Rùa, đó là chúng có thể cho ta manh mối về cách mà hệ sinh thái biển đang phải đương đầu với các biến đổi khắc nghiệt, từ biến đổi khí hậu như axit hóa đại dương đến biến đổi do các hoạt động gây ô nhiễm như đổ chất thải khai thác mỏ (đá vụn và các phế liệu từ khai thác mỏ có thể cực kỳ độc hại).

Đảo Rùa cho phép chúng ta "nghiên cứu cách mà hệ sinh thái biển tồn tại trong môi trường khắc nghiệt. Điều này rất có ích cho việc tìm hiểu về tương lai của đại dương," Tiến sỹ Lebrato nói.

Một sự kiện xảy ra vào giai đoạn sau của cuộc nghiên cứu đã thay đổi toàn bộ quá trình trước đó của họ.

Vào năm 2016, một trận động đất 5,8 độ làm rung chuyển Đài Loan. Chỉ vài tuần sau, Đài Loan tiếp tục hứng chịu bão Nepartak, trận bão mạnh cấp độ 5.

Thảm họa kép này kích hoạt các vụ sụt lở trên Đảo Rùa, khiến cho rất nhiều miệng phun thủy nhiệt bị bịt kín bởi đất đá.

Sau khi các nguồn suối nước nóng trên đáy biển bị bít kín, thành phần hóa học và độ pH của nước biển thay đổi rõ rệt.

Điều kỳ diệu là hệ sinh thái mạch thủy nhiệt thích ứng tốt một cách thần kỳ khi hầu như không xảy ra sự hủy diệt sinh vật nào, theo như kết quả công bố trong nghiên cứu 2019 của nhóm các nhà khoa học.

"Hệ sinh thái biển có khả năng điều chỉnh tuyệt vời để thích nghi với các biến đổi khắc nghiệt," Tiến sỹ Lebrato giải thích. "Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng bất kể sự xáo trộn lớn đến thế nào đi nữa, nhìn chung sự sống… và hệ sinh thái đều có thể xoay sở thích nghi để hồi phục về trạng thái ban đầu của nó sau khoảng hai năm. Điều này nói lên rất nhiều về khả năng phục hồi của hệ sinh thái biển bất chấp các sự kiện thảm họa."

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu về môi trường độc hại này để hiểu hơn về cách mà hệ sinh thái biển đương đầu với những biến đổi khắc nghiệt