Hoạt động dưới đáy biển đang chậm lại đe dọa tương lai của chúng ta

Một nghiên cứu mới được công bố cho thấy tốc độ các dòng hải lưu sâu quanh Nam Cực vốn rất quan trọng đối với sinh vật biển đã chậm lại 30% kể từ những năm 1990 và có thể sớm dừng lại hoàn toàn.

Các dòng hải lưu này, được gọi là vùng nước đáy Nam Cực bắt nguồn từ thềm lục địa Nam Cực chảy xuống độ sâu 3.000 mét. Sau đó, dòng nước lạnh lan về phía bắc vào Thái Bình Dương và phía đông Ấn Độ Dương, cung cấp năng lượng cho mạng lưới các dòng hải lưu được gọi là dòng chảy nghịch kinh tuyến và cung cấp 40% chất dinh dưỡng và oxy dưới lòng đại dương của thế giới.

Nhưng nhiệt độ toàn cầu ấm lên đang giải phóng một lượng lớn nước ngọt loãng hơn từ các thềm băng ở Nam Cực, làm chậm quá trình lưu thông này.

Giáo sư Matthew England, chuyên gia về động lực học đại dương và khí hậu tại Đại học New South Wales ở Sydney, Úc là người đã đóng góp cho nghiên cứu. Giáo sư England so sánh: “Nếu các đại dương có lá phổi, thì đây sẽ là một trong số đó”. Các nhà nghiên cứu ở Vương quốc Anh và Úc đã hợp tác trong một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature dự đoán lưu lượng nước dưới đáy Nam Cực sẽ giảm 40% vào năm 2050.

Giáo sư England cũng cảnh báo rằng các dòng chảy cuối cùng có thể dừng lại hoàn toàn, đồng thời nhấn mạnh: "Chúng ta đang nói về khả năng mất đi vĩnh viễn một khối nước mang tính biểu tượng (cho sự sống trên Trái đất)".

Trong một nghiên cứu mới được công bố hôm 25.5 trên tạp chí Nature Climate Change, Giáo sư England và các đồng nghiệp cho biết họ đã xác nhận những dự đoán này bằng các quan sát thực tế ở lưu vực Nam Cực phía nam lúc địa Úc, vùng biển trải dài giữa Úc và Nam Cực.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra những thay đổi về lượng nước dưới đáy chảy vào lưu vực từ năm 1994 đến năm 2017 và ghi nhận tốc độ giảm 30%, điều này cho thấy rằng các dòng hải lưu ở dưới sâu đại dương đang bắt đầu đình trệ.

Sự lưu thông quanh Nam Cực đang suy giảm có thể làm các dòng hải lưu trong mạng lưới toàn cầu chậm tuần hoàn và giữ lại các chất dinh dưỡng cùng oxy ở dưới đáy hay tầng sâu đại dương. Điều này gây ra các tác động dây chuyền đối với sinh vật biển dẫn đến đe dọa chuỗi thức ăn trên hệ sinh quyển toàn cầu.

Giáo sư England cảnh báo: "Vấn đề của các đại dương là tất cả các sinh vật biển mà chúng ta có trên bề mặt, khi chúng chết đi, chúng sẽ chìm xuống đáy đại dương, vì vậy có rất nhiều chất dinh dưỡng dưới tầng sâu đại dương. Nếu chúng ta khiến quá trình tuần hoàn đảo ngược đưa nước từ dưới đáy lên bề mặt bị chậm lại, chúng ta sẽ cắt đứt con đường đưa chất dinh dưỡng quay trở lại bề mặt để tái tạo sinh vật biển".

Theo nghiên cứu mới, khoảng 250 nghìn tỉ tấn nước lạnh, mặn, giàu oxy chìm xuống quanh Nam Cực mỗi năm. Trong điều kiện khí hậu ấm lên, nước tan mới làm giảm mật độ của khối lượng nước đang chìm này, nghĩa là phần lớn khối lượng này nằm lại ở các tầng trên của đại dương. Các nhà nghiên cứu phân tích: “Khu vực (quanh Nam Cực) này cung cấp nước cho  Thái Bình Dương và các lưu vực phía đông Ấn Độ Dương, vì vậy những thay đổi được định lượng ở đây có khả năng tác động đến một phần lớn của tầng sâu đại dương toàn cầu”.

Các nhà khoa học cảnh báo rằng nước ngọt chảy vào vùng biển Nam Cực có thể sẽ tiếp tục và tăng tốc trong những thập niên tới do băng tan dưới tác động của Trái đất nóng lên. Điều này đồng nghĩa là các dòng hải lưu quan trọng từ Nam Cực có thể sớm biến mất. Giáo sư England cho biết: “Những thay đổi sâu sắc như vậy đối với sự đảo lộn nhiệt, nước ngọt, oxy, carbon và chất dinh dưỡng trong lòng biển sẽ có tác động đáng kể đến các đại dương trong nhiều thế kỷ tới”.

Ariaan Purich, một nhà nghiên cứu tại Trường Trái đất, Khí quyển và Môi trường của Đại học Monash ở Úc, người không tham gia nghiên cứu cho biết, những phát hiện mới đã củng cố các ước tính ấn tượng mà giới nghiên cứu vừa đưa ra hồi đầu năm nay.

Purich phân tích: "Nghiên cứu mới này rất có ý nghĩa bởi vì cùng với một nghiên cứu lập mô phỏng mang tính bước ngoặt gần đây, nó cung cấp thêm bằng chứng cho thấy các tảng băng và thềm băng ở Nam Cực đang tan chảy, sẽ tác động đến quá trình tuần hoàn ngược dưới đại dương. Kèm theo đó là những tác động quan trọng đến sự hấp thụ nhiệt và carbon của đại dương".

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Geoscience năm 2021 phát hiện hệ thống tuần hoàn hải lưu của Đại Tây dương hiện nay đang di chuyển với tốc độ chậm nhất trong suốt 1.600 năm qua. Dòng hải lưu này được coi là có tầm ảnh hưởng lớn trong việc điều tiết phân phối lại nhiệt độ trên hệ thống khí hậu toàn Trái đất.

Biến đổi khí hậu toàn cầu đã gây ra nhiều khủng hoảng và các mối lo ngại về tác động xấu của nó đối với hệ thống hải lưu lớn nhất này. Trong nhiều năm qua người ta đã chứng kiến rất nhiều mối đe dọa từ các cơn bão, sóng thần và các hệ lụy do nước biển dâng ảnh hưởng tới hệ thống dòng chảy ngầm, đồng thời khí hậu nóng lên khiến băng hai cực tan chảy gây ra sự mất cân bằng ở Bắc cực.

Nghiên cứu đó cho thấy dòng lưu thông đã chậm lại ít nhất 15% kể từ năm 1950. Trong nghiên cứu mới đây các nhà khoa học cho biết sự suy yếu của dòng hải lưu là "chưa từng có trong thiên niên kỷ qua".

Bởi vì mọi thứ đều có mối liên hệ với nhau, sự chậm lại chắc chắn có tác động đến các hệ thống khác của Trái đất, và vào cuối thế kỷ này, người ta ước tính tốc độ lưu chuyển dòng chảy có thể chậm lại từ 34% đến 45% nếu chúng ta tiếp tục đốt nóng hành tinh của mình. Các nhà khoa học lo ngại rằng kiểu giảm tốc đó sẽ khiến chúng ta tiến gần đến các điểm vượt quá giới hạn cho phép một cách nguy hiểm.