Có phải con người là thủ phạm làm nước biển ngày càng xanh hơn?

Biển xanh đang không còn màu xanh... nước biển vì nước biển ngày càng xanh màu lục hơn. Mặc dù điều đó có vẻ không gây hậu quả nghiêm trọng như việc nhiệt độ bề mặt nước biển ấm lên, nhưng màu sắc của bề mặt đại dương là dấu hiệu thể hiện tình trạng của hệ sinh thái nằm bên dưới.

Cộng đồng thực vật phù du, các sinh vật quang hợp cực nhỏ, có rất nhiều ở vùng nước gần bề mặt và là nền tảng của chuỗi thức ăn dưới biển và chu trình hấp thụ carbon. Sự thay đổi màu sắc của nước này xác nhận xu hướng do biến đổi khí hậu gây ra và báo hiệu những thay đổi đối với hệ sinh thái trong đại dương vốn bao phủ 70% bề mặt Trái đất.

Nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Hải dương học quốc gia Anh do B. Cael làm trưởng nhóm, tiết lộ rằng 56% bề mặt biển toàn cầu đã trải qua sự thay đổi đáng kể về màu sắc trong 20 năm qua. Sau khi phân tích dữ liệu màu sắc đại dương từ thiết bị MODIS (máy quang phổ hình ảnh có độ phân giải trung bình) trên vệ tinh Aqua của NASA, họ phát hiện ra rằng phần lớn sự thay đổi bắt nguồn từ việc đại dương chuyển sang màu xanh lục hơn.

Bản đồ trên nêu bật những khu vực có bề mặt đại dương thay đổi màu sắc từ năm 2002 đến năm 2022, với màu xanh lục đậm hơn thể hiện sự khác biệt nhiều hơn. Nói rộng ra, nhà khoa học Cael cho biết “đây là những nơi chúng ta có thể phát hiện ra sự thay đổi trong hệ sinh thái đại dương suốt 20 năm qua”. Nghiên cứu tập trung vào các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, bỏ qua các vùng có vĩ độ cao hơn, nơi một phần thời gian trong năm không có ánh mặt trời và vùng nước ven biển, nơi dữ liệu thường rất không ổn định.

Các chấm đen trên bản đồ biểu thị khu vực chiếm 12% bề mặt đại dương, nơi mức độ chất diệp lục cũng thay đổi trong thời gian nghiên cứu. Chất diệp lục là phép đo phù hợp cho các nhà khoa học viễn thám để đánh giá mức độ phong phú và năng suất của thực vật phù du. Tuy nhiên, những ước tính đó chỉ sử dụng một vài màu trong quang phổ ánh sáng khả kiến.

Khi vệ tinh Aqua kỷ niệm 20 năm bay trên quỹ đạo vào năm 2022, Cael tự hỏi những xu hướng dài hạn nào có thể được phát hiện trong dữ liệu. Liệu có điều gì có thể đã bị bỏ sót trong tất cả thông tin về màu sắc đại dương mà Aqua thu thập được. Ông nói: “Có nhiều dữ liệu được mã hóa hơn mức chúng tôi thực sự sử dụng".

Bằng cách sử dụng dữ liệu lớn hơn, nhóm nghiên cứu đã nhận ra xu hướng màu sắc của đại dương khớp với dự đoán bằng mô phỏng khí hậu, nhưng dự kiến phải mất 30 - 40 năm dữ liệu mới đủ để ước tính phân bổ diệp lục dựa trên vệ tinh. Đó là bởi vì sự biến đổi tự nhiên của chất diệp lục cao so với xu hướng biến đổi khí hậu. Phương pháp mới mới chỉ đủ mạnh để khẳng định xu hướng của đại dương trong 20 năm.

Ở giai đoạn này, thật khó để nói chính xác những thay đổi sinh thái nào đã tạo ra những màu sắc mới. Tuy nhiên, các tác giả thừa nhận chúng có thể là kết quả của các tập hợp sinh vật phù du khác nhau chứ không phải do các chất thải nhân tạo. Ông Cael cho biết sự thay đổi màu sắc không chắc đến từ các vật liệu là dẫn xuất từ nhựa hoặc các chất ô nhiễm khác vì chúng không đủ nhiều để tác động ở quy mô lớn.

Ông nói: “Những gì chúng ta biết là trong 20 năm qua, đại dương đã trở nên phân tầng hơn. Nước bề mặt đã hấp thụ lượng nhiệt dư thừa từ khí hậu ấm lên và kết quả là chúng ít có khả năng hòa trộn với các lớp sâu hơn, giàu dinh dưỡng hơn. Kịch bản này sẽ ưu tiên các sinh vật phù du thích nghi với môi trường nghèo dinh dưỡng". Cael cho biết, các khu vực đại dương phân tầng hơn sẽ dễ thay đổi màu sắc hơn.

Những hiểu biết sâu sắc hơn về hệ sinh thái dưới nước của Trái đất có thể sẽ sớm được hé mở. Vệ tinh PACE của NASA, dự kiến phóng vào năm 2024, sẽ giúp chúng ta có các quan sát ở độ phân giải màu sắc tốt hơn. Dữ liệu mới sẽ cho phép các nhà nghiên cứu suy ra thêm thông tin về hệ sinh thái đại dương, chẳng hạn như sự đa dạng của các loài thực vật phù du và tốc độ tăng trưởng của thực vật phù du.

Anh Tú