Rất khó tin là trong lúc Trái đất đang nóng lên từng ngày lại xuất hiện hiệu ứng ngược ở một số vùng biển: Nhiệt độ bề mặt có thể giảm nhanh chóng - từ 10°C trở lên trong một hoặc hai ngày. Khi những điều kiện này kéo dài trong vài ngày hoặc vài tuần, khu vực này sẽ trải qua một “làn sóng lạnh”, trái ngược với những đợt nắng nóng quen thuộc ở biển.

Khi một “làn sóng lạnh tử thần” xuất hiện dọc theo bờ biển phía đông nam Nam Phi vào tháng 3.2021, nó đã làm thiệt mạng hàng trăm loài động vật thuộc ít nhất 81 loài. Đáng lo ngại hơn nữa là những ca tử vong này gồm cả các loài dễ bị tổn thương. Ở miền nam châu Phi, cá mập bò (hay cá mập bò mắt trắng), cá mập voi và cá đuối đã chết hàng loạt sau những đợt giá lạnh bất ngờ như vậy, đặc biệt là trong 15 năm qua.

Trên tạp chí Nature Climate Change, hai nhà khoa học Nicolas Benjamin Lubitz - Nhà nghiên cứu sinh thái biển, Đại học James Cook và David Schoeman - Giáo sư về Sinh thái Thay đổi Toàn cầu, Đại học Sunshine Coast đã khẳng định điều kiện có thể gây ra những đợt lạnh chết chóc này ngày càng trở nên phổ biến trong bốn thập niên qua.

Hậu quả của nó có thể khiến cả những loài có khả năng di chuyển cao như cá mập cũng gặp nguy hiểm.

Chuyện gì đang xảy ra vậy?

Một số điều kiện gió và dòng hải lưu nhất định có thể làm cho mặt biển mát hơn thay vì ấm lên. Điều này xảy ra khi gió và dòng hải lưu đẩy các vùng nước ven biển di chuyển ra ngoài khơi, sau đó khối nước lạnh từ bên dưới đại dương sâu trồi lên thay thế. Quá trình này được gọi là sự đối lưu.

Ở một số nơi, chẳng hạn như trên bờ biển California phía tây nước Mỹ, nước lạnh dâng lên thường xuyên theo vòng đối lưu xảy ra dọc theo hàng trăm km bờ biển. Nhưng hiện tượng nước dâng cục bộ cũng có thể xảy ra theo mùa ở quy mô nhỏ hơn, thường là ở rìa các vịnh trên bờ biển phía đông của lục địa do sự tương tác của gió, dòng hải lưu và đường bờ biển.

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi trong mô hình gió và dòng hải lưu toàn cầu. Vì vậy, hai nhà khoa học đã nghiên cứu những hậu quả tiềm ẩn tại các địa điểm cụ thể bằng cách phân tích dữ liệu nhiệt độ và gió dài hạn dọc theo bờ biển phía đông nam Nam Phi và bờ biển phía đông Úc.

Điều này cho thấy xu hướng về số lượng các sự kiện nước lạnh dâng hằng năm trong 40 năm qua ngày càng tăng. Họ cũng nhận thấy sự gia tăng cường độ của các đợt nước lạnh dâng như vậy và mức độ nhiệt độ giảm vào ngày đầu tiên của mỗi sự kiện nước dân. Nói cách khác, những đợt nước làm lạnh bờ biển này ngày càng nghiêm trọng và biến đổi đột ngột.

Điều tra các đợt tử vong hàng loạt

Trong đợt nước lạnh dâng cực đoan dọc bờ biển phía đông nam Nam Phi vào tháng 3.2021, ít nhất 260 động vật thuộc 81 loài đã tử vong. Để điều tra phân loại đối với hệ động vật biển, hai nhà khoa học đã xem xét kỹ hơn về cá mập bò. Họ đã gắn các thiết bị theo dõi lên cá mập đẻ ghi lại độ sâu và nhiệt độ.

Cá mập bò là loài nhiệt đới, có tính di cư cao, chỉ có xu hướng di chuyển đến các vùng nước lạnh dâng trong những tháng ấm hơn. Khi mùa đông bắt đầu, chúng di cư trở lại vùng nước nhiệt đới ấm áp. Là động vật có địa bàn hoạt động cao, đáng lẽ chúng có thể trốn tránh được nhiệt độ lạnh cục bộ. Vậy tại sao cá mập bò lại nằm trong số những loài trong sự kiện nước lạnh dâng cực đoan này?

Khi chạy trốn vẫn là chưa đủ

Cá mập bò có thể sống sót trong điều kiện môi trường mà hầu hết các sinh vật biển khác không thích ứng nổi. Ví dụ, chúng thường được tìm thấy ở những con sông cách biển hàng trăm km, nơi các sinh vật biển khác không dám mạo hiểm mò đến.

Dữ liệu theo dõi cá mập của hai nhà khoa học từ cả Nam Phi và Úc cho thấy cá mập bò chủ động tránh các khu vực nước lạnh dâng trong quá trình di cư theo mùa, ngay cả khi nước dâng không quá lớn. Một số loài cá mập trú ẩn ở những vịnh nông, ấm áp cho đến khi mặt nước biển ấm trở lại. Những con khác bám sát bề mặt là nơi nước ấm nhất và bơi nhanh nhất có thể để thoát khỏi dòng nước lạnh dâng lên.

Nhưng nếu những đợt sóng lạnh trên biển tiếp tục dâng lên đột ngột và dữ dội hơn, việc chạy trốn hoặc ẩn náu có thể không còn đủ an toàn với chúng. Ví dụ, trong sự kiện ở Nam Phi khiến cá đuối và cá mập bò chết, nhiệt độ nước giảm từ 21°C xuống 11,8°C trong vòng chưa đầy 24 giờ trong khi sự kiện thời tiết kéo dài bảy ngày.

Sự sụt giảm đột ngột, nghiêm trọng này kết hợp với thời gian kéo dài khiến sự kiện thời tiết lạnh cục bộ này trở nên đặc biệt nguy hiểm. Nếu các sự kiện thời tiết trong tương lai tiếp tục trở nên nghiêm trọng hơn, việc sinh vật biển chết hàng loạt có thể trở thành hiện tượng phổ biến hơn, đặc biệt là dọc theo bờ biển phía đông ở những nơi có vĩ độ trung bình.

Vẫn đang tìm hiểu biến đổi khí hậu sẽ diễn ra như thế nào

Nhìn chung, đại dương đang ấm lên. Phạm vi của các loài nhiệt đới và cận nhiệt đới đang mở rộng về phía 2 cực. Nhưng do ảnh hưởng từ quá trình đối lưu, việc làm mát đột ngột trong thời gian ngắn có thể gây khó khăn cho các loài di cư. Ngay cả những dạng sinh vật kiên cường nhất cũng có thể dễ bị tổn thương trước tác động của lạnh cục bộ.

Mặc dù chúng ta thấy xu thế tổng thể của Trái đất là ngày càng nóng lên, nhưng những thay đổi về thời tiết và hình thái hiện tại cũng có thể gây ra các hiện tượng lạnh cục bộ cực đoan. Điều này thực sự cho thấy sự phức tạp của biến đổi khí hậu, vì các loài nhiệt đới sẽ mở rộng sang các khu vực có vĩ độ cao hơn khi tình trạng nóng lên tiếp tục diễn ra, khiến chúng có nguy cơ mất mạng khi phải đối mặt với cái lạnh cục bộ đột ngột. Chính vì thế, các loài như cá mập bò và cá mập voi rất có thể đang gặp khó khăn trong cuộc di cư theo mùa của chúng.

Nhu cầu hạn chế tác động của con người chúng ta lên hành tinh bằng cách giảm phát thải khí nhà kính, cũng như nhu cầu nghiên cứu về những gì trong tương lai có thể xảy ra đang vô cùng cấp bách.

Anh Tú