Suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước biển gây nên nhiều mối đe dọa cho sự sống ngoài đại dương

Giảm lượng oxy hòa tan trong đại dương là nguyên nhân gây ra những biến đổi khí hậu đã thấy rõ ở một số nơi trên thế giới và sẽ chóng lan rộng ra nhiều nơi trong những năm 2030-2040.

Các nhà khoa học cho rằng, khí hậu nóng lên có thể dẫn đến việc các loài sinh vật như cá, cua, mực, sao biển và các loài sinh vật biển sẽ phải đấu tranh để thở do thiếu oxy trong đại dương. Nhưng rất khó để xác định thực tế những tác động của việc thiếu oxy đã gây nên những tác động như thế nào (?).

“Thiếu oxy trong đại dương là một trong những tác động nghiêm trọng của việc bầu khí quyển nóng lên, và là một nguyên nhân chính de dọa đời sống các loài sinh vật biển” - Nhà khoa học Matthew Long, tác giả của bài nghiên cứu cho biết.

Ông Matthew Long cũng cho rằng, mức độ tập trung của oxy trong nước đại dương dao động phụ thuộc theo mức gió và nhiệt độ bề mặt, do vậy sự thay đổi của quá trình hòa tan oxy trong nước biển hiện nay thực sự có liên quan đến biến đổi khí hậu (nóng dần lên). Nghiên cứu mới này cũng chỉ ra rằng, những tác động của biến đổi khí hậu có thể lấn át những dao động tự nhiên của mức độ hòa tan oxy trong nước biển.

Biến thiên tự nhiên của oxy

Toàn bộ đại dương - từ vùng nước sâu đến vùng nước nông - được cung cấp oxy từ bề mặt, trực tiếp từ không khí hoặc từ thực vật phù du, giải phóng oxy vào trong nước thông qua quang hợp.

Trên vùng nước bề mặt khi ấm lên sẽ hấp thụ ít ôxy hơn. Ôxy được hấp thu khó khăn hơn và mất một thời gian lâu hơn khi xuống sâu dưới đáy đại dương. Nước càng sâu, lượng oxy hòa tan ngày càng ít hơn, do khi nước nóng lên, nó giãn ra và trở nên nhẹ hơn so với nước ở phía dưới và nổi lên trên.

Khi nhiệt độ thay đổi tự nhiên thì mức độ hòa tan của oxy trên mặt nước thay đổi từ từ theo tự nhiên và những thay đổi này có thể thay đổi theo nhiều năm thậm chí cả thế kỉ sâu trong đại dương.

Để tìm hiểu và biết rõ hơn các biến thiên tự nhiên về nồng độ oxy trong nước biển cũng như điều tra các tác động của biến đổi khí hậu, nhóm nghiên cứu của ông Curtis Deutsch đến từ trường Đại học Wastington và Taka Ito từ trung tâm công nghệ Georgia của NCAR đã dựa vào mô hình hệ thống Trái đất với tài trợ của Tổ chức Khoa học quốc tế và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã tiến hành thực hiện nghiên cứu này.

Các nhà khoa học sử dụng các thông số đầu ra từ một dự án dựa trên một mô hình và chạy khoảng 12 lần từ năm 1920 đến 2100 trên bộ siêu máy tinh Yellowstone do NCAR thiết kế và tổ chức thực hiện. Mỗi lần chạy mô hình bắt đầu với những biến thiên rất nhỏ về nhiệt độ trong không khí. Từ đó cải tiến theo những khác biệt về sự tăng trưởng và mở rộng phạm vi nghiên cứu thậm chí bao gồm cả các mô hình mô phỏng khí hậu hữu ích khác để nghiên cứu về sự biến đổi và thay đổi của các biến số khí hậu đưa vào mô hình.

Qua phân tích, sử dụng các mô phỏng nghiên cứu lượng oxy hòa tan đã giúp cho các nhà nghiên cứu đưa những hướng dẫn về mức độ tập trung của nồng độ oxy một cách tự nhiên trong môi trường thiên nhiên. Với các thông tin này, các nhà nghiên cứu có thế xác định được khi nào nồng độ oxy trong nước biển bị thay đổi do biến đổi khí hâu trở nên nghiêm trọng hơn ở thời điểm nào.

Nhóm nghiên cứu tìm thấy rằng suy giảm oxy bởi biến đổi khí hậu đã phát hiện ở vùng Ấn Độ Dương phía Nam và ở một số vùng nhiệt đới Thái Bình Dương và lưu vực phía đông Đại Tây Dương. Họ cũng xác định rằng việc phát hiện rộng rãi hiện tượng giảm nồng độ oxy gây ra bởi biến đổi khí hậu sẽ có thể xảy ra vào giữa những năm 2030 và 2040 ở một số vùng khác nữa trên đại dương. Tuy nhiên, ở một số nơi trên toàn đại dương, bao gồm khu vực ngoài khơi bờ biển phía đông châu Phi, Australia và Đông Nam Á, hiện tượng này hiện chưa có dấu hiệu xảy ra kể cả đến năm 2100.

Lựa chọn một mô hình phân tích mô phỏng hiện tượng suy giảm nồng độ oxy trên toàn bộ các đại dương

Các nhà nghiên cứu cũng tạo ra một phương pháp trực quan để phân biệt giữa giảm oxy do các quá trình tự nhiên và do biến đổi khí hậu.

Sử dụng mô hình dữ liệu tương tự, các nhà khoa học tạo ra các bản đồ thể hiện nồng độ ôxy trong đại dương, hiển thị những điểm giàu và nghèo oxy trong đại dương.

Họ phát hiện ra họ có thể phân biệt giữa mô hình oxy hóa gây ra bởi hiện tượng thời tiết tự nhiên và mô hình gây ra bởi biến đổi khí hậu.

Các mô hình phân tích sự thay đổi nồng độ oxy do biến đổi khí hậu cũng sẽ trở nên rõ ràng hơn khi thực hiện mô phỏng chạy cho năm 2030, và các nhà nghiên cứu kết luận rằng, sự suy giảm oxy trong đại đương do biến đổi khí hậu sẽ lan rộng hơn vào thời điểm những năm 2030.

Các bản đồ cũng có thể là nguồn tài nguyên hữu ích cho các quyết định nơi lắp đặt các dụng cụ để theo dõi nồng độ oxy đại dương trong tương lai để có được hình ảnh, thông tin và phân tích tốt nhất của tác động biến đổi khí hậu trong tương lai. Tuy nhiên, hiện nay hiện tượng này mới thấy tương đối thưa thớt ở một vài nơi trên toàn đại dương Trái Đất.

"Chúng ta cần quan sát toàn diện và kiên trì những gì đang xảy ra trong đại dương để so sánh với những gì chúng ta thấy được từ mô hình của chúng tôi và cần hiểu được tác động đầy đủ của biến đổi khí hậu", ông Long nói.

(Theo: http://dwrm.gov.vn)