Phân tích mới về các lớp hóa thạch dưới đáy biển đã cho thấy những biến đổi nơi các dòng chảy của đại dương có thể đã gây ra sự thay đổi trong hệ sinh thái Đại Tây Dương mà người ta chưa hề chứng kiến trong 10.000 năm qua.

Đây là phát hiện đáng chú ý của một nghiên cứu mới do một nhóm nghiên cứu tôi tham gia tại UCL (University College London, Anh Quốc), được tài trợ bởi dự án ATLAS và được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters. Sự thay đổi này đã có thể dẫn đến căng thẳng chính trị khi các đàn cá di cư đến vùng nước lạnh hơn.

Nền khí hậu đã khá ổn định trong khoảng 12.000 năm qua kể từ khi kết thúc Kỷ Băng Hà cuối cùng, bắt đầu một thời kỳ được gọi là Thế Toàn Tân (Holocene). Người ta cho rằng sự ổn định này là điều kiện cần thiết cho phép nền văn minh loài người thực sự phát triển.

Trong lòng đại dương, các dòng hải lưu lớn cũng được cho là trở nên tương đối ổn định trong Thế Toàn Tân (Holocene). Những dòng hải lưu này có chu kỳ tự nhiên, ảnh hưởng đến các sinh vật biển, bao gồm phiêu sinh vật, cá, chim biển và cá voi.

Tuy nhiên, sự thay đổi khí hậu xảy ra ở nơi đại dương đang trở nên ngày càng rõ ràng hơn. Các rạn san hô nhiệt đới đang bị chết trắng, các đại dương mang tính axit hơn khi biển hấp thụ carbon từ bầu khí quyển, và các chủng loài như cá trích hoặc cá thu đang di chuyển về phía vùng cực. Nhưng dường như vẫn còn một quan điểm phổ biến rằng, cho đến nay vẫn chưa có nhiều sự kiện quan trọng xảy ra ở đại dương, và chúng ta vẫn cứ nghĩ rằng các tác động lớn chỉ xảy ra trong tương lai mà thôi.

NHÌN VỀ QUÁ KHỨ

Để thách thức quan điểm này, chúng tôi đã phải tìm kiếm những nơi mà các lớp hóa thạch dưới đáy biển không chỉ phản ánh thời đại công nghiệp một cách chi tiết, mà còn kéo dài trở về quá khứ thêm hàng nghìn năm. Và chúng tôi đã tìm thấy một mảng đáy biển ở ngay phía nam đảo Iceland, nơi một dòng hải lưu lớn ở độ sâu đã tạo ra những lớp trầm tích chồng chất lên nhau với số lượng lớn.

Để có được các mẫu hóa thạch này, chúng tôi đã lấy lõi của lớp trầm tích, trong đó bao gồm việc đặt các ống nhựa dài xuống dưới đáy đại dương và đẩy chúng qua lớp bùn. Khi bơm lên một lần nữa, chúng tôi thu được một ống chứa đầy trầm tích, mà từ đó có thể rửa sạch và sàng lọc để tìm ra các hóa thạch. Lớp trầm tích sâu nhất sẽ chứa các hóa thạch lâu đời nhất, trong khi lớp trầm tích ở bề mặt chứa các hóa thạch được lắng đọng trong vài năm qua.

Một trong những cách đơn giản nhất để khám phá ra tình trạng của đại dương như thế nào trong quá khứ chính là đếm các hóa thạch của nhiều chủng loài phiêu sinh vật nhỏ khác nhau được tìm thấy trong các lớp trầm tích như vậy. Các loài khác nhau ưa sống trong các điều kiện khác nhau. Chúng tôi đã xem xét một loại gọi là trùng lỗ (foraminifera), động vật đơn bào có vỏ calcium carbonate. Việc xác định chúng rất dễ thực hiện bằng kính hiển vi và cọ nhỏ, mà chúng tôi đã dùng khi xử lý hóa thạch để chúng không bị nát bấy ra.

Một nghiên cứu toàn cầu gần đây cho thấy xu hướng phân phối của loài trùng lỗ (foraminifera) hiện đại khác với thời điểm bắt đầu thời kỳ công nghiệp. Biến đổi khí hậu rõ ràng đã có một tác động lớn.

Tương tự, quan điểm cho rằng các dòng hải lưu hiện đại đều không đổi và giống như trong vài nghìn năm qua đã bị phá đổ bởi công trình nghiên cứu của chúng tôi vào năm 2018, mà trong đó cho thấy sự chuyển dịch lưu thông của hệ thống băng tải đại dương (conveyor belt) đang ở mức thấp nhất trong 1.500 năm qua. Giờ đây, công trình mới của chúng tôi dựa trên bức tranh này cho thấy rằng dòng chảy bề mặt của Bắc Đại Tây Dương thời hiện đại đã rất khác so với bất cứ sự kiện nào được chứng kiến trong vòng 10.000 năm qua – gần như trong toàn bộ giai đoạn của Thế Toàn Tân (Holocene).

Những hiệu ứng của dòng chảy bất thường có thể được tìm thấy trên khắp Bắc Đại Tây Dương. Ngay ở phía nam đảo Iceland, hiện tượng giảm số lượng các loài phiêu sinh vật sống trong vùng nước lạnh và gia tăng số lượng các loài phiêu sinh vật sống trong vùng nước ấm đã cho thấy khối nước ấm đã thay thế khối nước lạnh và giàu dinh dưỡng ở đây. Chúng tôi tin rằng những thay đổi này cũng đã dẫn đến một xu hướng di cư về phía bắc của các loài cá quan trọng như cá thu, vốn đã gây đau đầu giới chính trị khi các quốc gia khác nhau tranh giành quyền đánh bắt hải sản.

Xa hơn về phía bắc, các chứng cứ hóa thạch khác cho thấy nhiều khối nước ấm hơn đã lưu chuyển đến tận Bắc Cực từ Đại Tây Dương và có khả năng góp phần làm tan biển băng. Xa hơn về phía tây, sự chậm lại trong hệ thống băng tải Đại Tây Dương mang ý nghĩa các vùng nước sẽ không ấm lên như chúng ta mong đợi, trong khi ở khu vực xa hơn về phía tây, gần Mỹ và Canada, dòng Gulf Stream ấm áp dường như đang dịch chuyển hơn về phía bắc, mà điều này sẽ gây tác động lớn đối với ngư nghiệp.

Một trong những cách thế mà các hệ thống dòng chảy này có thể bị tác động, chính là khi nước biển Bắc Đại Tây Dương trở nên ít mặn hơn. Biến đổi khí hậu có thể khiến điều này xảy ra bằng lượng mưa gia tăng, băng tan nhanh chóng và lượng nước chảy ra khỏi Bắc Băng Dương cũng tăng vọt. Hiện tượng tan băng sau đỉnh của thời kỳ băng hà nhỏ vào giữa thập niên 1700 đã có thể kích hoạt một khối nước ngọt lớn đổ vào đây, gây ra một số thay đổi vào thời đó mà chúng ta đã từng chứng kiến, cùng với sự kiện biến đổi khí hậu thời hiện đại sẽ giúp đẩy mạnh những thay đổi đó vượt ra ngoài các biến thiên tự nhiên của thế Toàn Tân (Holocene).

Chúng tôi vẫn không biết những gì cuối cùng đã gây ra các thay đổi trong dòng chảy đại dương. Nhưng dường như đại dương đang nhạy cảm hơn với những thay đổi của nền khí hậu hiện đại so với suy nghĩ trước đây, và chúng ta sẽ phải tìm cách thích nghi.