Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Climate Change, hiện tượng nóng lên toàn cầu đang ảnh hưởng trực tiếp đến mạng lưới sản xuất thức ăn chính ở đại dương cũng như thời gian nở hoa theo mùa của sinh vật phù du biển.
Nếu như trên đất liền, biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi rõ rệt như kéo dài mùa sinh trưởng của thực vật do hiệu ứng thụ tinh carbon (tỷ lệ quang hợp ở thực vật tăng do mức độ CO2 trong khí quyển tăng) hay khiến băng tan sớm hơn ở các khu vực vĩ độ cao thì phản ứng theo mùa của sinh vật phù du biển vẫn còn khá mơ hồ, chưa có lời giải đáp chính xác.
Để trả lời cho câu hỏi này, một nhóm các nhà khí hậu học từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS tại Đại học Quốc gia Pusan (Hàn Quốc) và từ Đại học Princeton, Đại học California, Phòng thí nghiệm Động lực học Chất lỏng Địa vật lý tại Mỹ đã phân tích mô phỏng mô hình siêu máy tính nóng lên toàn cầu kết hợp với mô hình hệ thống Trái đất.
Để phân biệt cụ thể ảnh hưởng do con người gây ra đối với tính thời vụ của sinh vật phù du với các biến thể khác trong tự nhiên trong khoảng 80 năm tới, nhóm nghiên cứu đã chạy mô hình 30 lần với nồng độ khí nhà kính ngày càng tăng và các điều kiện ban đầu lần lượt được thay đổi.
Kết quả của phân tích mô phỏng này cho thấy sự nóng lên toàn cầu có tác động đáng kể đến thời gian nở hoa của sinh vật phù du trong tương lai. Khi đó, vòng đời của thực vật phù du (con mồi) và động vật phù du (động vật ăn thực vật phù du) có thể không khớp với nhau sẽ gây ảnh hưởng đến toàn bộ nhịp độ theo mùa của lưới thức ăn biển.
Để kiểm soát cơ bản những thay đổi trong tương lai về thời gian nở hoa của sinh vật phù du biển, cần bắt đầu từ sự tăng trưởng và suy giảm của thực vật phù du. Theo đó, sự thay đổi theo mùa của các yếu tố môi trường xung quanh như nhiệt độ, ánh sáng và nồng độ chất dinh dưỡng (kiểm soát “từ dưới lên”) giúp thực vật phù du phát triển mạnh, trong khi động vật phù du (kiểm soát “từ trên xuống”) làm suy giảm chúng.
Các tác giả của nghiên cứu phát hiện ra rằng sự nóng lên toàn cầu có thể phá vỡ liên kết giữa các yếu tố môi trường bên ngoài và động vật phù du, dẫn đến sự nở hoa thay đổi theo mùa của thực vật phù du nói riêng và sinh vật phù du nói chung.
Tiến sĩ Karl J. Stein, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Mức độ tương tác giữa động vật ăn thịt và con mồi làm cho những phản ứng dưới đại dương phức tạp hơn trên cạn do chủ yếu là kiểm soát “từ trên xuống”.
Tiến sĩ Ryohei Yamaguchi từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS, tác giả chính của nghiên cứu nhận định rằng nghiên cứu này chứng minh tác dụng của mô phỏng mô hình máy tính trong việc tìm hiểu cách các hệ sinh thái ứng phó với biến đổi khí hậu trong tương lai, trong trường hợp này là tính thời vụ. Sau khi thiết lập thời gian và cơ chế cơ bản về những thay đổi của sự nở hoa của sinh vật phù du, nhóm nghiên cứu sẽ đi sâu hơn để tìm hiểu liệu những thay đổi này có tác động tiêu cực đến an ninh lương thực hay không.
