Nhà Khoa Học Quay Trở Lại Quá Khứ để Tìm Thêm Tin Đau Đầu Về Đại Dương Trái Đất

Phytoplankton không nhận được sự tôn trọng mà chúng xứng đáng. Những sinh vật nhỏ bé này (phytoplankton có hình dạng tương tự như tế bào cây sản xuất nhiều phần lớn oxy của thế giới, zooplankton là những con vật nhỏ) bơi lội theo dòng nước và tạo nên cơ sở của chuỗi thức ăn đại dương. Bạn thích cá voi? Chúng ăn tôm, mà ăn, đợi chờ điều này, plankton. Bạn quan tâm đến khí hậu của bạn? Phytoplankton hấp thụ CO₂ và thải ra oxy, giúp duy trì hành tinh trở thành môi trường sống dễ chịu cho con người. Vì vậy, ngay cả khi bạn không quan tâm đến cá voi, ít nhất bạn nên quan tâm đến việc thở và không nấu chín sống (chưa đến lúc): Cuộc sống trên Trái Đất chia sẻ số phận với những sinh vật nhỏ bé nhất ở biển.

Nhưng plankton không sống tốt trong nước ấm, nơi có ít chất dinh dưỡng hơn. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng phytoplankton một mình đã giảm 40% kể từ năm 1950. Tuy nhiên, việc hiểu rõ về cách biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến số lượng plankton khác khó khăn. Bởi vì plankton nói chung là các sinh vật mềm, chúng nhanh chóng phân hủy khi chết, làm cho việc biết được số lượng của chúng trong các thế kỷ trước trở nên khó khăn.

Điều này chỉ đúng đối với một nhóm được biết đến là foraminifera (còn được gọi là forams), những sinh vật có vỏ cứng giống như viên Dippin’ Dots. Khoảng 40 trong số 4,000 loài foram là plankton, lơ lửng hoặc bơi lội qua cuộc sống. (Phần còn lại sống ở đáy biển.) Khi chúng chết, chúng lắng xuống đáy biển, và ở đó để các nhà khoa học tìm thấy. Và đoán xem: Các foram cũng đang trải qua sự hỗn loạn sinh thái. Bằng cách phân tích các mẫu sediment đã thu thập trước đó từ hơn 3,500 địa điểm trên toàn bộ đại dương thế giới, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng cộng đồng plankton đang biến đổi nhanh chóng dưới trọng lượng của biển ấm, có thể là dấu hiệu nguy cơ cho mọi loại đời sống biển và sức khỏe của hành tinh nói chung. Các kết quả đã được báo cáo trên tạp chí Nature hôm nay.

Thú vị ở đáy biển là rằng lớp bùn tích tụ rất, rất chậm, nên bạn không cần phải đào sâu để đi xa về quá khứ. “Một centimet đại diện cho vài thế kỷ, có thể lên đến một thiên niên kỷ,” nói Lukas Jonkers, tác giả chính nghiên cứu và nhà nghiên cứu vi sinh vật học của Đại học Bremen ở Đức.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mẫu cặn để hiểu về hệ sinh thái trước khi chúng ta bắt đầu biến đổi hành tinh với Cách mạng Công nghiệp. Sau đó, họ so sánh cộng đồng foram đa loài này với các mẫu lấy từ đại dương ngày nay với các cái bẫy cặn—về cơ bản là những cái phễu lớn nắm bắt chất hữu cơ rơi xuống đáy biển.

Sự khác biệt là rất đáng kinh ngạc, với các loài foram thích nước ấm nói chung tăng lên về số lượng. Sau đó, các nhà nghiên cứu đặt câu hỏi nơi trên thế giới bạn sẽ tìm thấy một cộng đồng foram lịch sử tương tự như những gì bạn thấy trong cái bẫy cặn hiện đại. “Chúng tôi luôn thấy rằng bản đối tượng tiền công nghiệp, hoặc tương đương, nằm ở một khu vực ấm hơn nơi cái bẫy cặn nằm,” Jonkers nói.

Đang vật lộn để thích ứng với sự ấm lên nhanh chóng của đại dương, cộng đồng foram đang di chuyển về phía bắc và phía nam, với sự chuyển động trung bình là 375 dặm. Trong một trường hợp cực kỳ, một cộng đồng đã di chuyển hơn 1.500 dặm. “Bây giờ các cộng đồng hiện đại đã chuyển đổi xa hơn về phía cực, điều này tương thích, tất nhiên, với một thế giới đang ấm lên,” ông nói.

“Tôi nghĩ đây là sự thể hiện thực sự đầu tiên cho thấy rằng chúng ta đã đẩy cộng đồng plankton vào một trạng thái hoàn toàn khác biệt,” Jonkers thêm vào. “Chúng ta biết rằng chúng đang thay đổi, nhưng chúng ta không biết mức độ chúng đã đã thay đổi. Đó là tính mới lạ của nghiên cứu của chúng tôi, chỉ là chứng minh rằng chúng hiện đang khác biệt so với trước Thế kỷ của loài người.”

Một số hậu quả đáng sợ xuất hiện ở đây. Một trong số đó là rằng những khó khăn của forams có thể là biểu hiện của tình trạng khốc liệt của các loài planktonic khác. “Những gì đang xảy ra trong foraminifera có thể đang xảy ra trong toàn bộ cộng đồng plankton,” nói Catherine Davis, một nhà nghiên cứu cổ đại học của đại dương nghiên cứu về foraminifera, nhưng không liên quan đến công việc mới này. “Và vì cộng đồng plankton thực sự là nền tảng của chuỗi thức ăn, bất kỳ thay đổi nào đang diễn ra dự kiến sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng.” Điều này đặc biệt đáng lo ngại trong trường hợp của phytoplankton, mỗi năm chuyển 10 gigaton cacbon từ khí quyển xuống đáy đại dương khi chúng chết và chìm.

Với cộng đồng plankton điên loạn, tác động lan tỏa qua chuỗi thức ăn. Những ấu trùng cá ăn zooplankton đói, điều này lại có nghĩa là những kẻ săn mồi ăn ấu trùng đói. Những con krill ăn phytoplankton đói, điều này lại đói cho cá voi ăn chúng.

Một lo ngại khác là tốc độ mà mọi thứ đang diễn ra. Biến đổi khí hậu không phải là điều mới — nhiệt độ đã biến động một cách tự nhiên trong lịch sử của Trái đất. Nhưng là tốc độ mà biến đổi khí hậu do con người gây ra đang diễn ra làm kinh ngạc. Một loài có thể thích ứng với sự thay đổi diễn ra chậm rãi, nhưng những gì đang xảy ra bây giờ có thể là quá mức choáng ngợp.

Ngay cả khi đại dương ấm lên không gây ra tác động sinh lý lớn cho một loài, biến đổi khí hậu vẫn có thể ảnh hưởng đến các hợp chất nó tương tác với. Vì vậy, tốc độ mà tất cả những mảnh ghép này của bức tranh đang kết hợp lại là một yếu tố quan trọng. “Mồi có di chuyển nhanh hơn kẻ săn mồi, [và] sau đó kẻ săn mồi làm gì?” hỏi Katie Matthews, nhà khoa học trưởng tại nhóm bảo tồn Oceana. “Nó đói? Dân số có giảm đi không? Câu hỏi lớn là, những mảnh ghép khác nhau có di chuyển với tốc độ khác nhau không?”

Làm phức tạp thêm vấn đề là đại dương chính nó đang phân mảnh khi nó ấm lên: Nước ấm thường nằm trên đỉnh nước lạnh, tạo ra những môi trường sống khác biệt. “Vì vậy, bạn có nước nóng, có lẽ ít dưỡng chất, làm cho nó trở thành một nơi ít sản xuất hơn,” Matthews nói. Cách đó ảnh hưởng đến tương tác của các loài chưa rõ. “Đó là một dấu hỏi lớn và đáng sợ khác trong cuộc trò chuyện về đại dương và khí hậu này.”

Những gì nghiên cứu mới này làm rõ là cộng đồng plankton không chỉ biến đổi gần đây — chúng đã đi xa so với bình thường lịch sử, trước khi loài người bắt đầu Cách mạng Công nghiệp. Điều này ngày càng trở nên giống như một trong những điều tồi tệ nhất từng xảy ra với hành tinh này.

Những điều Tuyệt vời khác từ Mytour

• Bên trong cuộc sống kỹ thuật số-analog lai của trẻ em
• Thảm họa Chernobyl có thể cũng đã xây dựng một thiên đường
• Bên trong hoạt động giám sát khổng lồ của Trung Quốc
• Phức tạp của Bluetooth đã trở thành một rủi ro an ninh
• Tôi tức giận về những email tự động lừa dối của Square
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để duy trì sức khỏe? Kiểm tra những lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, trang thiết bị chạy bộ (bao gồm giày và tất chạy), và tai nghe tốt nhất.
• 📩 Nhận thêm nhiều thông tin nội bộ hơn với bản tin hàng tuần của chúng tôi Backchannel