Sự kiện cực đoan phức hợp gây áp lực cho đại dương

Nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu Oeschger (Thụy Sĩ), đừng đầu là GS. Thomas Frölicher, đã nghiên cứu trạng thái của hệ sinh thái biển trước tác động của nhiệt độ cao kết hợp với các yếu tố có khả năng gây áp lực khác, bao gồm nồng độ axit cao trong nước biển, Science Daily đưa tin ngày 16/8.

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Science Daily dẫn lời Friedrich Burger, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và tác giả thứ nhất của nghiên cứu, phát biểu: "Lần đầu tiên, chúng tôi đã định lượng được tần suất các sự kiện phức hợp, cụ thể là sóng nhiệt đại dương kết hợp với nồng độ axit cực cao".

Hiện tượng cực đoan đại dương bị axit hóa cao khi nồng độ proton trong nước biển cao hơn bình thường.

Đại dương cận nhiệt đới dễ bị tổn thương nhất

Sóng nhiệt đại dương và các hiện tượng axit đại dương cực đoan xảy ra đồng thời khá thường xuyên, các nhà nghiên cứu kết luận dựa trên dữ liệu quan sát bề mặt đại dương hàng tháng từ năm 1982 đến năm 2019.

Điều này có nghĩa, tác động tiêu cực của các đợt sóng nhiệt trên biển có thể đã trầm trọng hơn khi độ axit cực cao.

Nhà hình thái học đại dương Friedrich Burger nói với Science Daily: "Nghiên cứu cho thấy những sự kiện phức hợp này phổ biến nhất ở các đại dương cận nhiệt đới, song lại tương đối hiếm ở các vùng vĩ độ cao và nhiệt đới Thái Bình Dương".

Việc các đợt sóng nhiệt đại dương và độ axit đại dương cực cao đồng thời xảy ra tại các khu vực, chẳng hạn như đại dương cận nhiệt đới, là do độ axit tăng ở những vùng nóng hơn.

Tuy nhiên, nếu việc tăng nhiệt độ cũng gây ra các hiện tượng khác, chẳng hạn như hạn chế hòa lẫn nước bề mặt có tính axit thấp với nước dưới bề mặt có tính axit tương đối cao hơn, sóng nhiệt cũng có thể làm giảm độ axit, từ đó giảm tần suất của các sự kiện phức hợp.

Đây chính là điều xảy ra ở Nam Đại Dương hoặc nhiệt đới Thái Bình Dương.

Jens Terhaar, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Để xác định tần suất tương đối của các sự kiện cực đoan kết hợp, điều quan trọng là phải hiểu tác động của sóng nhiệt đối với vòng tuần hoàn, sinh học và hóa học của khu vực đại dương tương ứng".

Các sự kiện phức hợp ở đại dương đang tăng mạnh

Do hậu quả của biến đổi khí hậu và liên tục phát thải CO₂, các hiện tượng cực đoan như sóng nhiệt đại dương và các hiện tượng axit hóa cực đoan ở đại dương sẽ tiếp tục tăng tần suất, và do đó sẽ dẫn đến việc các hiện tượng này xảy ra đồng thời. 

Các mô phỏng mô hình hệ thống Trái Đất do các nhà nghiên cứu thực hiện cho thấy, so với thời kỳ tiền công nghiệp, số ngày sóng nhiệt biển và các sự kiện có tính axit cao cùng xảy ra tăng gấp 22 lần khi Trái Đất nóng lên 2^oC.

GS. Frölicher, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Mức độ gia tăng lớn như vậy có thể gây ra những tác động nghiêm trọng đến các hệ sinh thái biển."

Năm 2018, một nhóm nghiên cứu do GS. Frölicher đứng đầu đã chỉ ra tác động của sóng nhiệt đại dương trong một nghiên cứu đăng trên Tạp chí Nature. 

Nghiên cứu kết luận, sóng nhiệt đại dương có thể hủy hoại vĩnh viễn các hệ sinh thái và đe dọa nghề cá.

Mặc dù có bằng chứng cho thấy các sinh vật biển bị tổn thương nhiều hơn khi nước biển đồng thời ấm và axit hóa, hiểu biết về điều này vẫn còn tương đối hạn chế. 

Nghiên cứu trên nhận được hỗ trợ từ Quỹ Khoa học Quốc gia Thụy Sĩ và chương trình nghiên cứu và đổi mới sáng tạo Horizon 2020 của Liên minh Châu Âu.