Loài san hô có thể mở cánh cửa về quá khứ của đại dương

Nghiên cứu gần đây cho thấy một loại san hô ở Fiji có thể ghi lại sự thay đổi nhiệt độ của Thái Bình Dương trong khoảng 600 năm qua.

Các nhà khoa học cho biết nhiệt độ Thái Bình Dương đã ấm lên qua nhiều thế kỷ. Điều này được biểu hiện qua các đợt sóng nhiệt đại dương và hiện tượng tẩy trắng san hô trên diện rộng trong những năm gần đây.

Tuy nhiên, nhiều người cho rằng trước đây, Thái Bình Dương đã trải qua nhiều năm lạnh giá, thậm chí là nóng hơn hiện tại. Dù vậy, điều này rất khó chứng minh vì hiện không có nhiều hồ sơ ghi lại quá trình thay đổi nhiệt độ như vậy, đặc biệt khi quá trình này có thể kéo dài hàng trăm năm.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây của nhà khoa học Jack Marley và các cộng sự phần nào có thể giải thích được quá trình này. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Science Advances.

Theo đó, các nhà khoa học đã sử dụng một mẫu từ một loài san hô Diploastrea heliopora khổng lồ (còn được gọi là san hô tổ ong).

 Các nhà khoa học lấy mẫu san hô khổng lồ ở Fiji vào năm 1998. (Ảnh: IRD).

Mẫu vật này được phát hiện vào năm 1998. Các nhà khoa học đã thu thập mẫu bằng cách khoan vào san hô. Các nhà khoa học hiện phân tích mẫu này bằng các kỹ thuật khoa học hiện đại.

Ông Marley và các cộng sự kết hợp số liệu nghiên cứu từ loài san hô này với số liệu nghiên cứu từ các loài san hô khác ở quần đảo Fiji để tìm ra manh mối về nhiệt độ ở vùng biển Fiji. Trong giai đoạn những năm 1990, các nhà khoa học thu thập được nhiều dữ liệu nhiệt độ từ phao thời tiết, vệ tinh và các thiết bị khác.

Điều này có nghĩa là san hô tổ ong có thể cho chúng ta biết nhiệt độ nước biển xung quanh Fiji trong khoảng thời gian từ năm 1370 đến năm 1997.

San hô có thể là cửa sổ nhìn về quá khứ

San hô lớn có thể sống trong nhiều năm, liên tục hình thành canxi cacbonat tích tụ thành từng lớp trên khung xương cũ. Phần sống của san hô chỉ chiếm vài milimet trên cùng. Khi các lớp canxi cacbonat mới được thêm vào, nó sẽ để lại dấu vết về các điều kiện liên quan môi trường sống của san hô lên lớp khung xương cũ.

Cụ thể, ông Marley và các cộng sự tìm thấy hai nguyên tố stronti và canxi trong khung xương san hô. Theo trang tin The Conversation, hai nguyên tố này đóng vai trò là đại diện cho nhiệt độ nước biển. Khi có ít stronti hơn so với canxi tích tụ trong khung xương san hô, điều đó có nghĩa là khi lớp san hô này còn sống, nhiệt độ nước biển bên ngoài nó ấm. Ngược lại, khi stronti tích tụ trong khung xương san hô nhiều hơn so với canxi, điều đó có nghĩa là khi lớp san hô này còn sống, nhiệt độ nước biển bên ngoài nó lạnh.

Từ dữ liệu nghiên cứu san hô cho thấy, nhiệt độ Thái Bình Dương dao động nhiều trong những thế kỷ qua. Điều này giúp các nhà khoa học có thể hiểu thêm về sự thay đổi của khí hậu trong hiện tại và tương lai.

Thái Bình Dương liên quan nhiều đến quá trình biến đổi khí hậu trên toàn thế giới. Trong đó, Thái Bình Dương có tác động đến việc chuyển từ hiện tượng El Niño sang hiện tượng La Niña. Theo đó, khi nhiệt độ đại dương thay đổi, nó dẫn đến lượng mưa thay đổi lớn và dẫn đến sự phát triển của các cơn bão.

 San hô này chứa đựng sáu thế kỷ lịch sử môi trường. (Ảnh: IRD).

Lời cảnh báo

Những san hô Diploastrea heliopora khổng lồ có thể lưu giữ lịch sử nhiệt độ đại dương hàng thế kỷ. Điển hình, nghiên cứu từ san hô cho thấy nước biển Thái Bình Dương đã có một thời kỳ ấm áp đáng chú ý từ năm 1370 đến năm 1553. Khi đó, biển xung quanh Fiji gần nóng như ngày nay. Điều này thể hiện cách hệ thống khí hậu Thái Bình Dương thay đổi tự nhiên.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cho biết có thể kết hợp dữ liệu từ loại san hô nói trên với các dữ liệu nghiên cứu khác về nhiệt độ trên khắp Thái Bình Dương để có được bức tranh toàn cảnh hơn. Khi thực hiện điều này, các nhà khoa học nhận ra sự nóng lên trên toàn Thái Bình Dương trong thế kỷ qua phần lớn là do sự nóng lên toàn cầu do con người gây ra.

Trong quá khứ, một số vùng của Thái Bình Dương từng ấm hơn những vùng khác trong 1 hoặc 2 thập niên, và ngược lại. Tuy nhiên, mối quan hệ đó đang bị phá vỡ. Việc nhiệt độ nước biển nóng lên giờ đây xuất hiện gần như trên khắp Thái Bình Dương.

Điều này có thể tạo nên sự thay đổi lớn về lượng mưa, hạn hán và chu kỳ lũ lụt, vì mưa thường được tạo ra do hơi nước bốc hơi trên các vùng biển.

Nhưng sự nóng lên này không phải là hiện tượng xuyên suốt trong 6 thế kỷ qua. Điều này cho thấy rằng Thái Bình Dương ấm lên kể từ đầu thế kỷ XX và có thể dẫn đến những thay đổi chưa từng có trong lịch sử.

Hiểu được nguyên tắc về nhiệt độ đại dương này, các nhà khoa học có thêm căn cứ để dự đoán những thay đổi về mặt khí hậu trong tương lai.

 Thái Bình Dương dường như đang trở nên nóng hơn. (Ảnh: SHUTTERSTOCK).

Nghiên cứu của nhóm ông Marley cho thấy đại dương xung quanh Fiji đang nóng nhất trong hơn 650 năm qua. Những thay đổi này có thể dẫn đến thời tiết khắc nghiệt hơn, chẳng hạn hạn hán kéo dài, bão nhiệt đới dữ dội hơn, gây nên những tác động đáng kể đến hàng triệu người sống trong khu vực.

Nghiên cứu trên cũng cho thấy san hô đóng vai trò quan trọng trong việc ghi lại sự thay đổi nhiệt độ của đại dương, nhưng chính tương lai của san hô cũng đang bị đe dọa do sự nóng lên của nước biển. Do đó, việc bảo tồn những rạn san hô khổng lồ này là rất quan trọng.

• Các nhà khoa học mới tìm ra một rạn san hô khổng lồ lẩn khuất dưới đáy đại dương
• Lập bản đồ san hô toàn cầu
• Phát hiện rạn san hô khổng lồ rộng 56.000km2 ngoài khơi Brazil