Bắc Băng Dương đã vượt một điểm tới hạn dinh dưỡng và có thể không quay lại

Bắc Băng Dương đang cạn dần thứ dưỡng chất mà mọi thứ khác đều phụ thuộc vào. Nitrat, loại phân bón cho phép sinh vật phù du li ti nở rộ và nuôi cá, chim biển cùng cá voi bên trên, đã giảm đều đặn trong vùng nước Bắc Cực suốt nhiều năm, và một chuỗi lấy mẫu dài kỳ nay gắn sự sụt giảm ấy với việc mất băng biển. Các nhà nghiên cứu mô tả một hệ thống đã chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác và khó có khả năng quay ngược.

Thay đổi không phải là sự lụi tàn chậm rãi của một đại dương quen thuộc. Đó là một sự đảo chiều ở chính cái giới hạn sự sống nơi đây. Bắc Cực xưa nay chủ yếu bị ghìm lại bởi ánh sáng: đêm vùng cực dài đặt trần cho mức sinh vật phù du có thể phát triển. Quanh cái điểm nơi việc mất băng đột ngột tăng tốc, cái phanh đã đổi: giờ chính nitrat mới cạn trước. Một đại dương bị giới hạn bởi ánh sáng có thể hồi phục khi mặt trời trở lại. Một đại dương bị giới hạn bởi một dưỡng chất đang biến mất thì không.

Cơ chế lật ngược câu chuyện khí hậu quen thuộc, bởi ở đây băng tan lại bỏ đói hệ thống. Khi băng biển rút lui, ánh nắng chạm tới những vùng nước nông trên các thềm lục địa vây quanh Bắc Cực và phủ gần một nửa diện tích của nó. Ánh sáng ấy nuôi dưới đáy biển một hoạt động biến nitrat thành khí nitơ, thứ thoát hẳn ra khỏi nước. Dưỡng chất không chỉ bị pha loãng hay dời đi. Nó bị lấy đi.

Bài đọc đề xuấtSự đảo ngược mùa sinh sản: cách các loài chim viết lại đồng hồ tiến hóa

Bằng chứng đến từ hơn hai mươi năm lấy mẫu nước biển ở eo biển Fram, cánh cửa sâu giữa Greenland và Svalbard mà phần lớn Bắc Băng Dương thoát qua. Trong dòng nước chảy ra, nồng độ nitrat đã giảm năm này qua năm khác kể từ cuối những năm 2000, và thời điểm của sự sụt giảm ấy bám sát đà tăng tốc của việc mất băng. Một năm đơn lẻ có thể chỉ là nhiễu; hai thập kỷ cùng một chiều là một xu thế.

Nếu phần đáy của lưới thức ăn mỏng đi, tác động leo lên trên. Ít nitrat nghĩa là ít sinh vật phù du, và ít sinh vật phù du nghĩa là ít thức ăn cho nhuyễn thể, cá, chim biển và thú biển mà Bắc Cực cùng nghề cá ngoài kia trông cậy. Chính loại phù du ấy cũng kéo carbon ra khỏi lớp mặt đại dương, nên một đợt nở yếu hơn nghĩa là Bắc Cực hấp thụ ít hơn lượng carbon dioxide vốn đang thúc đẩy sự ấm lên ngay từ đầu.

Cách đọc này dựa vào dòng chảy ra của một eo biển duy nhất đứng thay cho cả một đại dương, và vào mối tương quan giữa nitrat giảm và băng co lại, chứ không phải một thí nghiệm có kiểm soát, điều không ai làm được trên cả một vùng biển. Quá trình dưới đáy biển được suy ra từ hóa học, chứ không được quan sát trực tiếp trên khắp các thềm. Khuôn mẫu nhất quán và kéo dài, nhưng bản quyết toán đầy đủ về việc mỗi phân tử nitơ đi đâu thì chưa khép lại.

Công trình do các nhà nghiên cứu tại Đại học Edinburgh thực hiện và được công bố trên tạp chí Communications Earth and Environment. Họ nay dự định mở rộng các phép đo dinh dưỡng ra thêm nhiều vùng biển thềm của Bắc Cực, để lập bản đồ xem sự nghèo kiệt đã lan xa đến đâu và còn đang dịch chuyển nhanh thế nào.

Bài viết tương tự

Tại sao hệ thống năng lượng của bạn là tài sản nghề nghiệp quý giá nhất

Viết lại mã tế bào: dinh dưỡng gene học và cuộc chiến chống lại sự tái lập trình viêm nhiễm

Rừng không “đoàn kết” như ta nghĩ: Nghiên cứu mới đặt lại vấn đề về “mạng internet” bí mật của cây

Các nhà vật lý đảo ngược chiều dòng năng lượng trong rối loạn, bẻ cong một quy tắc 80 năm

Tạm biệt Silicon: Trung Quốc vén màn ‘LightGen’ – chip quang tử thách thức Nvidia và phá vỡ ‘bức tường nhiệt’

Màng mỏng La₃Ni₂O₇ qua kỹ thuật biến dạng đạt siêu dẫn 40K không cần áp suất cực cao