Độ mặn không chỉ khiến nước biển “mặn” hơn hay nhạt đi. Nó quyết định cách các lớp nước xếp chồng lên nhau, cách các dòng hải lưu vận chuyển nhiệt khắp hành tinh và mức độ chất dinh dưỡng có thể trồi lên lớp nước mặt đầy ánh sáng – nơi phần lớn sự sống biển khởi nguồn.
Chính vì vậy, các nhà khoa học đang đặc biệt quan ngại trước một biến đổi lớn đang diễn ra ngoài khơi Tây Úc: khu vực Nam Ấn Độ Dương tại đây đang nhạt hóa với tốc độ chưa từng có.
Diện tích nước mặn giảm 30% trong 60 năm
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Climate Change, các nhà khoa học từ Đại học Colorado Boulder cho biết sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu trong sáu thập niên qua đã làm thay đổi các mô hình gió quy mô lớn và các dòng hải lưu chủ đạo. Hệ quả là ngày càng nhiều nước ngọt bị “dồn” về Nam Ấn Độ Dương.
Nhóm nghiên cứu ước tính diện tích nước biển có độ mặn cao ở khu vực này đã thu hẹp khoảng 30% trong 60 năm qua – mức nhạt hóa nhanh nhất từng được ghi nhận ở Nam bán cầu.
“Chúng tôi đang chứng kiến một sự thay đổi quy mô lớn trong cách nước ngọt di chuyển trong đại dương,” giáo sư Weiqing Han, Khoa Khoa học Khí quyển và Hải dương, cho biết. “Điều này xảy ra ở một khu vực giữ vai trò then chốt trong tuần hoàn đại dương toàn cầu.”
Tác giả chính Gengxin Chen cho biết quy mô của quá trình này là rất lớn: mỗi năm, lượng nước ngọt bổ sung vào khu vực tương đương khoảng 60% thể tích hồ Tahoe. “Nếu so sánh, lượng nước này đủ cung cấp nước uống cho toàn bộ dân số Mỹ trong hơn 380 năm,” ông nói.
Nguồn gốc từ “bể nước ngọt” Ấn Độ – Thái Bình Dương
Phần lớn lượng nước ngọt gia tăng bắt nguồn từ một vùng nhiệt đới rộng lớn kéo dài từ phía đông Ấn Độ Dương sang phía tây Thái Bình Dương. Khu vực này có lượng mưa cao và bốc hơi thấp nên độ mặn tự nhiên thấp, được các nhà khoa học gọi là “bể nước ngọt Ấn Độ – Thái Bình Dương”.
Vùng nước này liên kết với hệ tuần hoàn nhiệt – muối (thermohaline circulation), hệ thống dòng chảy toàn cầu vận chuyển nhiệt, muối và nước ngọt giữa các đại dương. Hệ thống này hoạt động giống như một “băng chuyền” khổng lồ: nước ấm bề mặt di chuyển sang Đại Tây Dương, tại đây nguội đi, trở nên đặc hơn và chìm xuống, rồi quay trở lại phía nam ở tầng sâu trước khi trở về Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương.
Chỉ cần thay đổi nhỏ về độ mặn cũng có thể ảnh hưởng đến mật độ nước biển, từ đó tác động đến quá trình chìm – nổi vốn duy trì hoạt động của hệ thống tuần hoàn này.
Gió thay đổi do khí hậu ấm lên
Trước đây, vùng biển ngoài khơi tây nam nước Úc có đặc điểm khô hạn ở bề mặt: bốc hơi nhiều hơn mưa nên độ mặn thường cao. Tuy nhiên, các số liệu quan trắc dài hạn cho thấy sự cân bằng này đang đảo chiều.
Phân tích dữ liệu thực tế kết hợp với mô phỏng máy tính, nhóm nghiên cứu kết luận rằng hiện tượng ấm lên toàn cầu đã làm thay đổi mô hình gió bề mặt trên Ấn Độ Dương và vùng nhiệt đới Thái Bình Dương. Các dòng gió mới này đang điều hướng hải lưu theo cách đưa nhiều nước ngọt hơn từ “bể nước ngọt” nói trên xuống phía nam.
Khi độ mặn giảm, nước biển trở nên kém đặc. Nước nhạt có xu hướng nằm trên lớp nước mặn nặng hơn, làm gia tăng sự phân tầng giữa lớp mặt và lớp sâu. Điều này hạn chế quá trình trộn thẳng đứng – cơ chế giúp nước sâu giàu dinh dưỡng trồi lên bề mặt và nước mặt mang nhiệt chìm xuống.
Hệ lụy đối với khí hậu và hệ sinh thái
Các nghiên cứu trước đây cho thấy biến đổi khí hậu có thể làm suy yếu một phần hệ tuần hoàn nhiệt – muối, đặc biệt khi băng tan ở Greenland và Bắc Cực bổ sung nước ngọt vào Bắc Đại Tây Dương. Sự mở rộng của “bể nước ngọt” Ấn Độ – Thái Bình Dương có thể tiếp tục làm xáo trộn hệ thống này nếu nước nhạt được vận chuyển sang Đại Tây Dương với khối lượng lớn hơn.
Bên cạnh đó, sự suy yếu của quá trình trộn thẳng đứng còn gây áp lực lên hệ sinh thái biển. Khi nước giàu dinh dưỡng từ tầng sâu không thể vươn lên lớp nước mặt, sinh vật phù du và cỏ biển – nền tảng của chuỗi thức ăn đại dương – sẽ bị ảnh hưởng. Đồng thời, nhiệt dư thừa bị “giữ” gần bề mặt có thể khiến nhiệt độ nước biển tăng cao hơn nữa, đẩy các loài sinh vật vào tình trạng căng thẳng kép.
“Những thay đổi về độ mặn có thể ảnh hưởng đến sinh vật phù du và cỏ biển – nền tảng của chuỗi thức ăn biển. Tác động này có thể lan rộng đến đa dạng sinh học đại dương,” Chen cảnh báo.
Biến đổi âm thầm ở Nam Ấn Độ Dương vì thế không chỉ là câu chuyện của một vùng biển xa xôi, mà có thể là mắt xích quan trọng trong bức tranh biến đổi khí hậu toàn cầu.
Vùng biển ngoài khơi Tây Úc đang trở nên nhạt hơn đáng kể do những thay đổi gió toàn cầu. Các nhà khoa học cảnh báo sự biến đổi âm thầm này có thể lan tỏa tác động đến tuần hoàn đại dương và sinh vật biển trên toàn thế giới. Ảnh: SciTechDaily.com
