Những nhà leo núi thường mang theo các bình khí ôxy để hỗ trợ họ chinh phục đến đỉnh. Một trong những thách thức lớn nhất là sự kiệt lực và tình trạng thiếu ôxy trong bầu không khí loãng ở các vùng cao.

Nếu nước biển vẫn tiếp tục ấm lên, nguyên lý tương tự sẽ có thể sớm áp dụng với các loài động vật biển.

Các mức nhiệt độ nước ấm hơn sẽ làm gia tăng nhu cầu khí ôxy trong quá trình trao đổi chất của các loài động vật, giống như khi tập thể dục, đồng thời trong nước cũng tồn trữ ít ôxy hơn, giống như tình trạng xảy ra ở các vùng cao.

4 loài sinh vật biển ở Đại Tây Dương

Theo một nghiên cứu gần đây, những biến đổi khí hậu sẽ đẩy các loài động vật biển ra xa khu vực xích đạo. Khoảng 2/3 số trường hợp suy hô hấp do biến đổi khí hậu là gây ra bởi nhiệt độ tăng, số còn lại là do nước ấm hơn sẽ tồn trữ ít khí hòa tan hơn.

“Nếu quá trình trao đổi chất gia tăng, các loài sinh vật này sẽ cần nhiều thực phẩm và nhiều khí ôxy hơn. Điều này nghĩa là các loài động vật biển có thể bị thiếu ôxy khi nhiệt độ nước biển ấm hơn trong tương lai, ngay cả nếu lượng khí ôxy tổng thể không đổi. Chúng ta biết rằng lượng khí ôxy trong đại dương hiện nay đang xuống thấp hơn và sẽ tụt giảm hơn nữa theo diễn biến của tình trạng nóng lên toàn cầu”, theo ông Curtis Deutsch, trưởng nhóm nghiên cứu, phó giáo sư ngành hải dương học thuộc trường Đại học Washington, Mỹ.

Được xuất bản trên tạp chí Science, nghiên cứu này tập trung vào các chủng loài động vật ở Đại Tây Dương đã được nghiên cứu và biết rõ nhu cầu nhiệt độ và lượng khí ôxy của chúng:

  • Cá tuyết Đại Tây Dương sống ở đại dương lớn
  • Cua đá Đại Tây Dương sống ở vùng nước duyên hải
  • Cá tráp mõm nhọn (Sharp snout seabream) sống ở khu vực cận nhiệt đới của Đại Tây Dương và Địa Trung Hải
  • Cá trạch dài (Common eelpout), một loài cá tầng đáy sinh sống ở các vùng nước nông ở các khu vực vĩ độ cao ở phương bắc.

Nhờ sử dụng các mô hình khí hậu, các nhà nghiên cứu đã dự báo các mức nhiệt độ và mức khí ôxy do biến đổi khí hậu vào năm 2100 và khả năng sinh tồn của bốn loài sinh vật này.

Nếu tình trạng khí thải tiếp diễn như hiện nay, vùng đại dương gần mặt biển sẽ tăng lên khoảng vài độ C vào cuối thế kỷ. Nước biển ở mức nhiệt đó sẽ tồn trữ lượng khí ôxy ít hơn hiện nay khoảng 5-10%.

Lượng cung cầu khí ôxy

Môi trường sống trong tương lai của loài cua đá sẽ bị hạn chế vào vùng nước nông hơn hiện nay, và tiếp cận gần bề mặt có hàm lượng khí ôxy nhiều hơn. Đối với cả bốn loài sinh vật, khu vực gần xích đạo sẽ trở nên khó có thể cư ngụ vì nhu cầu khí ôxy sẽ trở nên lớn hơn nguồn cung. Các môi trường sống khả thi sẽ chuyển dịch ra xa khu vực xích đạo, khoảng 14 đến 26% phạm vi hiện tại.

Bốn loài động vật này được chọn vì những tác động của khí ôxy và mức nhiệt độ lên quá trình trao đổi chất của chúng đã được biết rõ, và cũng là vì chúng cư trú trong các môi trường sống rất đa dạng, nhưng theo các nhà nghiên cứu, các kết quả thu được cũng áp dụng với tất cả các loài sinh vật biển hấp thụ năng lượng từ khí ôxy hòa tan trong nước.

“Nước biển Đại Tây Dương hòa tan khí ôxy tương đối tốt”, PGS Deutsch nói. “Nhưng nếu có sự hạn chế lượng khí ôxy trong môi trường sống ở Đại Tây Dương, thì hiện tượng này sẽ lan rộng tới tất cả mọi nơi”.

Các mô hình thời tiết dự đoán mức độ khí ôxy tương đối thấp ở phía bắc Thái Bình Dương sẽ sụt giảm nhanh chóng hơn nữa, biến nó thành khu vực đại dương chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của tình trạng hủy hoại môi trường sống.

“Đối với những loài động vật biển, tình trạng tăng nhiệt độ tạo ra một vấn đề thực sự: nguồn cung khí ôxy hạn chế trong khi nhu cầu lại ngày một tăng”, theo giáo sư sinh học Raymond Huey, đồng tác giả nghiên cứu. Ông đã nghiên cứu sự trao đổi chất ở các loài động vật trên cạn và ở những người leo núi.

“Chỉ số trao đổi chất đơn giản này dường như có tương quan với sự phân bổ các loài động vật biển hiện nay và điều đó sẽ giúp chúng ta dự đoán sự dịch chuyển khu vực sống của các loài thủy sinh khi nước biển ấm lên”.

Trước đó, khi đề cập đến hàm lượng khí ôxy, các nhà khoa học biển thường nghĩ đến các sự kiện cực đoan có thể khiến các loài sinh vật biển từ vong trên một vùng diện tích lớn, cũng được gọi là khu vực chết.

“Theo phát hiện của chúng tôi, khí ôxy cũng tác động đến khu vực sinh sống của các loài động vật, bên ngoài ảnh hưởng của các sự kiện cực đoan đó”, PGS Deutsch nói. “Phạm vi sinh sống của các loài cũng dịch chuyển do các nguyên nhân khác, nhưng tôi nghĩ cái ảnh hưởng mà chúng ta đang nói tới ở đây sẽ là một trong các nhân tố khiến các loài sinh vật phải di cư trong tương lai”.

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học California ở Los Angeles; trường Đại học Rhode Island; và Viện Alfred Wegener ở Đức là đồng tác giả của nghiên cứu. Quỹ Gordon and Betty Moore, Quỹ Khoa học Quốc gia, và chương trình PACES của Viện Alfred Wegener là nhà tài trợ của nghiên cứu này.

Nguồn: University of Washington. Tái bản từ Futurity.org dưới Creative Commons License 4.0.
Tác giả: Hannah Hickey, trường Đại học Washington
Đọc bản gốc ở đây.
Quý Khải biên dịch.

Xem thêm: 

Từ Khóa: