Nam Cực từ lâu đã được xem là vùng đất hoang sơ nhất hành tinh, nơi băng trắng trải dài đến tận chân trời và dấu chân của con người gần như không để lại nhiều tác động. Thế nhưng rất ít người biết rằng vùng đất tưởng chừng tinh khiết ấy lại là nơi sinh sống của số lượng chim cánh cụt khổng lồ, lên đến khoảng 120 triệu cá thể theo ước tính do Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc công bố năm 2016.
Với lượng chim cánh cụt đông đảo như vậy, lượng phân mà chúng thải ra mỗi ngày vượt quá 5.000 tấn, một con số khiến nhiều người đặt câu hỏi: Vì sao Nam Cực vẫn có thể sạch sẽ đến vậy, thay vì bị nhuộm màu và ô nhiễm bởi núi phân của chim cánh cụt?
Để trả lời câu hỏi này, cần bắt đầu từ sự thật rằng số lượng 120 triệu con không chỉ giới hạn ở lục địa Nam Cực mà còn bao gồm cả bán đảo Nam Cực và các quần đảo lân cận. Riêng phần lãnh thổ lục địa, chỉ có hai loài sinh sống thường xuyên là chim cánh cụt Hoàng đế và Adelie. Các loài khác như Chinstrap, Gentoo, Macaroni, Rockhopper hay Magellan chủ yếu phân bố ở các đảo thuộc Nam Cực mở rộng. Tuy nhiên, điều này không làm thay đổi thực tế rằng lục địa lạnh giá vẫn là nơi hứng chịu lượng phân khổng lồ mỗi ngày.
Một nghiên cứu của Đại học Tasmania (Australia) cho thấy một con chim cánh cụt trưởng thành thải ra trung bình từ 40 đến 60 gram phân mỗi ngày. Con số này không lớn nếu xét trên từng cá thể, nhưng khi nhân lên với hàng trăm triệu con, tổng lượng phân có thể vượt mốc 5.000 tấn.
Đây là lý do khiến những khu vực tập trung đông chim cánh cụt luôn trở nên vô cùng lầy lội và hỗn độn. Quan sát trực tiếp tại các đàn chim cho thấy mặt đất ở đây thường phủ lớp phân màu hồng hoặc trắng, bốc mùi nồng nặc và tạo nên bối cảnh hoàn toàn khác với hình dung trong trẻo về Nam Cực mà chúng ta thường thấy trên phim ảnh.
Tuy vậy, chính chi tiết này lại dẫn đến một nghịch lý thú vị: dù mỗi đàn chim cánh cụt trông như một bãi bẩn khổng lồ thì tổng thể Nam Cực vẫn sạch sẽ và giữ được vẻ nguyên sơ. Lý do đầu tiên nằm ở diện tích phân bố. Môi trường sống của chim cánh cụt thực tế chỉ chiếm chưa đến 1 phần trăm diện tích lục địa, nghĩa là các khu vực còn lại gần như không bị ảnh hưởng bởi hoạt động thải phân. Những điểm tập trung đông đúc bị ô nhiễm cục bộ, nhưng chiếm tỉ lệ quá nhỏ để gây tác động diện rộng.
Bên cạnh đó, khí hậu khắc nghiệt của Nam Cực đóng vai trò như một hệ thống vệ sinh tự nhiên. Gió mạnh thường xuyên thổi qua bề mặt lục địa giúp làm khô và cuốn bớt lớp phân trên mặt đất. Khi mùa đông đến, lớp tuyết rơi dày phủ lên các bãi phân, như một lớp chăn tự nhiên che đậy phần lộn xộn phía dưới. Đến mùa hè, băng tan rửa trôi và phân tán lượng phân còn sót lại, khiến chúng không có cơ hội tích tụ thành từng lớp dày theo năm tháng.
Điều đáng nói hơn là trong hệ sinh thái Nam Cực, phân của chim cánh cụt không chỉ là chất thải mà còn là cội nguồn cho sự sống. Với hàm lượng nitơ và phốt pho cao, phân của chúng trở thành nguồn dinh dưỡng quan trọng cho vi khuẩn, nấm, tảo và địa y. Những vi sinh vật này phân hủy phân, trả lại nguồn chất hữu cơ cho chuỗi thức ăn và giúp duy trì sự đa dạng sinh học trong bối cảnh Nam Cực vốn rất nghèo tài nguyên. Có thể nói, phân chim cánh cụt đã nuôi dưỡng một hệ sinh thái thu nhỏ tồn tại giữa nơi lạnh giá nhất hành tinh.
Tuy nhiên, những bất ngờ liên quan đến phân chim cánh cụt chưa dừng lại ở đó. Một nghiên cứu mới công bố ngày 22 tháng 5 năm 2025 trên tạp chí Communications Earth and Environment đưa ra phát hiện gây chú ý: phân chim cánh cụt có thể đóng vai trò tích cực trong việc điều hòa khí hậu toàn cầu.
Cụ thể, các nhà khoa học từ Đại học Helsinki cùng nhiều tổ chức khí tượng tại Phần Lan và Argentina đã đo nồng độ amoniac xung quanh các môi trường sống của chim cánh cụt trên đảo Seymour thuộc Bán đảo Nam Cực. Họ phát hiện nồng độ amoniac ở đây đôi khi vượt tới 13,5 ppm, cao hơn hơn một nghìn lần so với mức nền bình thường của khu vực.
Amoniac là hợp chất quan trọng trong quá trình hình thành mây. Khi kết hợp với các chất khác trong khí quyển, amoniac tạo ra những hạt aerosol giúp thúc đẩy sự ngưng tụ của hơi nước, hình thành nên các đám mây phản xạ một phần ánh sáng mặt trời trở lại không gian. Nhờ vậy, tốc độ tăng nhiệt của bề mặt Nam Cực có thể chậm lại phần nào.
Điều này đặc biệt ý nghĩa trong bối cảnh băng biển đang tan chảy nhanh chưa từng có. Thậm chí ngay cả khi chim cánh cụt rời đi sau mùa sinh sản, lượng phân còn lại vẫn tiếp tục phát thải amoniac trong nhiều tháng, duy trì hiệu quả điều hòa khí hậu tự nhiên.
Phát hiện này cho thấy sự tương tác giữa động vật và môi trường sống phức tạp hơn rất nhiều so với những hiểu biết trước đây. Dù không thể ngăn chặn toàn bộ tác động của biến đổi khí hậu, vai trò gián tiếp của chim cánh cụt trong hệ thống khí quyển Nam Cực vẫn là yếu tố đáng chú ý, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn đa dạng sinh học trong khu vực.
Không chỉ đóng vai trò trong dinh dưỡng và khí hậu, phân chim cánh cụt còn giúp các nhà khoa học mở ra cánh cửa nhìn về quá khứ xa xôi của Nam Cực. Trong một nghiên cứu công bố ngày 5 tháng 3 năm 2025 trên tạp chí Nature Communications, nhóm của nhà sinh thái học Jamie Wood thuộc Đại học Adelaide đã tiến hành khai quật tại 10 môi trường sống của chim cánh cụt Adelie dọc bờ biển Biển Ross.
Họ đào xuống đến độ sâu 76 cm và thu được 156 mẫu trầm tích chứa phân, vỏ trứng cùng lông và da động vật. Dưới tác động của băng giá, những lớp trầm tích này được bảo quản rất tốt, giống như một kho lưu trữ tự nhiên của lịch sử sinh thái.
Sau khi giải mã 94 tỷ chuỗi DNA trong số mẫu vật thu được, nhóm nghiên cứu phát hiện nhiều dữ liệu đáng kinh ngạc: chẳng hạn bằng chứng cho thấy voi biển phương nam từng sinh sản ngay trên lục địa Nam Cực, thay vì chỉ xuất hiện ở các đảo cận Nam Cực như ngày nay.
Ngoài ra, sự thay đổi trong chế độ ăn của chim cánh cụt Adelie cũng được ghi nhận. Khoảng 4.000 năm trước, chim cánh cụt Adelie ăn nhiều cá Nam Cực, trong khi hiện nay chúng chủ yếu tiêu thụ cá bạc Nam Cực. Sự thay đổi khẩu phần này phản ánh những biến động lâu dài của băng biển và môi trường sống, đồng thời giúp giới khoa học hiểu rõ hơn cách các loài thích nghi với biến đổi khí hậu.
Những dữ liệu thu thập từ phân chim cánh cụt có giá trị không kém gì một bảo tàng lịch sử tự nhiên. Chúng không chỉ tiết lộ cách hệ sinh thái Nam Cực vận hành mà còn mở ra bài học quan trọng về khả năng thích ứng của động vật trước biến động môi trường. Trong bối cảnh Nam Cực đang chứng kiến tốc độ thay đổi nhanh chóng, hiểu được những câu chuyện được bảo tồn trong lớp phân đông lạnh ấy có thể giúp con người chuẩn bị tốt hơn cho tương lai.
