Hãy tưởng tượng việc tìm một khu rừng nhiệt đới giữa sa mạc. Trên thực tế, các nhà khoa học cho biết sự phát triển của thực vật phù du ở Bắc Cực hiện có thể phong phú hơn bất kỳ khu vực đại dương nào khác trên Trái đất. Phát hiện này cho thấy một hệ quả mới của khí hậu ấm lên Bắc Cực, và cung cấp cho các nhà nghiên cứu một manh mối quan trọng để hiểu được tác động của khí hậu và môi trường thay đổi trên Bắc Băng Dương và hệ sinh thái của nó.
Nếu ai đó đã hỏi tôi trước cuộc thám hiểm liệu chúng ta có nhìn thấy những bông hoa dưới băng hay không, tôi sẽ nói với họ rằng điều đó là không thể, Kevin Arrigo thuộc Đại học Stanford, lãnh đạo phái bộ ICESCAPE và là tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết. Khám phá này là một bất ngờ hoàn toàn.
ICESCAPE, viết tắt của Tác động của Khí hậu đối với EcoSystems và Hóa học của Môi trường Bắc Cực Thái Bình Dương và trong năm 2010 và 2011, các nhà khoa học đã khám phá vùng biển Bắc Cực ở vùng biển Beaufort và Chukchi dọc theo bờ biển phía tây và phía bắc của Alaska. Các nhà nghiên cứu đã khoan xuống băng biển dày ba feet để nghiên cứu tác động của sự biến đổi môi trường và sự thay đổi ở Bắc Cực đối với sinh học đại dương, sinh thái học và hóa sinh.
Các nhà nghiên cứu tìm thấy thực vật phù du cực kỳ hoạt động, tăng gấp đôi số lượng hơn một lần một ngày. Ngược lại, nở hoa ở vùng nước mở phát triển với tốc độ chậm hơn nhiều, tăng gấp đôi sau hai đến ba ngày. Những tốc độ tăng trưởng này là một trong những mức cao nhất từng được đo cho vùng nước cực.
Thực vật phù du được cho là phát triển ở Bắc Băng Dương chỉ sau khi băng biển rút lui vào mùa hè.
Vào tháng Bảy năm 2011 các nhà nghiên cứu đã quan sát những bông hoa bên dưới lớp băng đó mở rộng từ mép biển băng đến 72 dặm vào túi nước đá. Dữ liệu hiện tại của đại dương tiết lộ rằng những bông hoa này phát triển dưới lớp băng và không trôi ở đó từ nước mở, nơi nồng độ thực vật phù du có thể cao.
Trước đây, người ta cho rằng băng biển đã chặn hầu hết ánh sáng mặt trời cần thiết cho sự phát triển của thực vật phù du. Các nhà khoa học bây giờ nghĩ rằng băng Bắc Cực mỏng đang cho phép ánh sáng mặt trời đến vùng nước dưới băng biển, thúc đẩy sự nở hoa của thực vật nơi chúng chưa từng được quan sát. Những phát hiện được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Khoa học.
Thực vật phù du là cơ sở của chuỗi thức ăn biển và chúng tiêu thụ một lượng lớn carbon dioxide. Các nhà khoa học sẽ phải đánh giá lại lượng carbon dioxide vào Bắc Băng Dương thông qua hoạt động sinh học nếu sự nở hoa dưới băng trở nên phổ biến.
Tại thời điểm này, chúng tôi không biết rằng liệu những thực vật phù du phong phú này đã xảy ra ở Bắc Cực trong một thời gian dài và chúng tôi chỉ cần trú ẩn quan sát chúng trước đó, Khăn Arrigo nói. Tuy nhiên, những bông hoa này có thể trở nên phổ biến hơn trong tương lai, tuy nhiên, nếu lớp băng ở Bắc Cực tiếp tục mỏng đi.
Việc phát hiện ra những bông hoa dưới băng chưa từng được biết đến trước đây cũng có ý nghĩa đối với hệ sinh thái Bắc Cực rộng lớn hơn, bao gồm các loài di cư như cá voi và chim. Thực vật phù du được ăn bởi động vật đại dương nhỏ, được ăn bởi cá lớn hơn và động vật đại dương. Một sự thay đổi trong dòng thời gian của sự nở hoa có thể gây ra sự gián đoạn cho các động vật lớn hơn ăn thực vật phù du hoặc các sinh vật ăn các vi sinh vật này.
Đây có thể làm cho các loài di cư trở nên khó khăn hơn và khó khăn hơn trong thời gian vòng đời của chúng ở Bắc Cực khi sự nở hoa đang ở đỉnh điểm, theo ông Arrigo. Nếu cung cấp thực phẩm của họ đến sớm hơn, họ có thể bị mất thuyền.
Các nhà khoa học cho biết phát hiện này cũng có thể có ý nghĩa lớn đối với chu trình carbon toàn cầu và cân bằng năng lượng của đại dương, và họ có thể cần phải điều chỉnh lại sự hiểu biết về hệ sinh thái của Bắc Cực và vai trò của khu vực trong hệ thống Trái đất.
Bạn có thể xem thêm hình ảnh từ chuyến thám hiểm ICESCAPE trên trang NASA Goddard Rush Flickr.
Nhóm nghiên cứu giấy tờ: K.R. Arrigo et al. Thực vật phù du khổng lồ nở hoa dưới băng biển Bắc Cực. Khoa học. doi: 10.1126 / khoa học.1215065.
Nguồn: NASA
