Sự sống trong 'vùng chạng vạng' bên bờ vực sụp đổ

Loài giáp xác nhỏ được gọi là Megacalanus princeps sống ở vùng chạng vạng của đại dương ở độ sâu 1.000 m, Đông Bắc Đại Tây Dương. Ảnh: Natural Visions/Alamy Stock Photo.

Tầng nước biển sâu trung bình của đại dương, còn được gọi là “vùng chạng vạng”, nằm ở độ sâu từ 200 m đến 1.000 m bên dưới mặt nước biển.

Vùng biển này chiếm khoảng 1/4 thể tích đại dương, là nơi chứa hàng tỷ tấn chất hữu cơ và chứng kiến sự đa dạng sinh học tuyệt vời nhất Trái Đất, mặc dù nằm ngoài tầm với của ánh sáng Mặt Trời.

Nhưng một nghiên cứu mới cảnh báo rằng cuộc khủng hoảng khí hậu có thể làm giảm sự sống ở vùng này từ 20% đến 40% vào cuối thế kỷ, theo CNN.

Nếu phát thải khí nhà kính tiếp tục với tốc độ hiện tại, các nhà nghiên cứu ước tính sự sống của “vùng chạng vạng” có thể bị cạn kiệt nghiêm trọng trong vòng 150 năm và không thể phục hồi trong hàng nghìn năm.

Các nhà cổ sinh vật học và khoa học đại dương đã hợp tác để nghiên cứu tác động của sự kiện nóng lên thời cổ đại đối với vùng chạng vạng của đại dương, nhằm dự đoán sự nóng lên toàn cầu hiện nay có thể ảnh hưởng thế nào đến sự sống ở vùng nước này trong tương lai.

Nghiên cứu chi tiết đã được công bố hôm 27/4 trên tạp chí Nature Communications.

“Chúng ta vẫn biết tương đối ít về vùng chạng vạng của đại dương, nhưng từ bằng chứng quá khứ, chúng ta có thể hiểu điều gì có thể xảy ra trong tương lai”, tiến sĩ Katherine Crichton tại Đại học Exeter của Anh, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào hai thời kỳ ấm cách đây 15 triệu năm và 50 triệu năm, khi nhiệt độ đại dương “ấm hơn rõ rệt so với ngày nay”.

Paul Pearson, đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư danh dự tại Đại học Cardiff của Anh, cho biết: “Chúng tôi thấy rằng vùng chạng vạng không phải lúc nào cũng là môi trường sống phong phú, tràn đầy sức sống. Trong những thời kỳ ấm này, rất ít sinh vật sống ở vùng chạng vạng vì ít thức ăn đến từ vùng nước bề mặt”.

Hạt chất hữu cơ từ bề mặt đại dương trôi xuống và đóng vai trò là một trong những nguồn thức ăn chính cho sự sống ở vùng chạng vạng. Tuy nhiên, các sự kiện nóng lên trong quá khứ đã khiến hạt hữu cơ bị vi khuẩn phân hủy nhanh hơn.

Theo nghiên cứu, nhiệt độ đại dương cao hơn cũng làm tăng tỷ lệ trao đổi chất của các sinh vật, dẫn đến tăng nhu cầu tiêu thụ thức ăn và oxy.

“Sự đa dạng và phong phú của sự sống ở vùng chạng vạng đã phát triển trong vài triệu năm qua, khi nước biển đủ mát để bảo quản thức ăn cho sinh vật lâu hơn và cải thiện các điều kiện cho phép sự sống phát triển”, tiến sĩ Crichton cho biết.

Dựa trên những gì họ khám phá được từ những sự kiện nóng lên thời cổ đại, nhóm nghiên cứu kết hợp dữ liệu đó với các mô hình mô phỏng chu trình carbon của Trái Đất khi carbon được trao đổi giữa sinh quyển, thổ nhưỡng quyển, địa quyển và khí quyển.

“Phát hiện của chúng tôi cho thấy những thay đổi quan trọng có thể đã bắt đầu. Nếu chúng ta không nhanh chóng giảm lượng khí thải nhà kính, điều này có thể dẫn đến sự biến mất hoặc tuyệt chủng của nhiều sinh vật sống ở vùng chạng vạng trong vòng 150 năm, với những tác động kéo dài hàng thiên niên kỷ sau đó”, bà Crichton giải thích.