Nam Cực đang thay đổi như thế nào?

1.Trong khi nhiều nhà khoa học đã biết rằng các khu vực bên ngoài của Nam Cực đang ấm lên và trước đây họ nghĩ rằng, Nam Cực, nằm sâu trong nội địa của nó, sẽ không bị ảnh hưởng khi nhiệt độ toàn cầu tăng. Nhưng theo kết quả đầu tiên của nghiên cứu, những thay đổi đang lan rộng nhanh chóng trong hệ sinh thái mỏng manh của Nam Cực đến từ nguyên nhân ấm lên của nhiệt độ.

Theo các nhà nghiên cứu làm việc trên đảo Signy thuộc quần đảo Nam Orkney, Nam Cực, sự gia tăng số lượng thực vật kể từ năm 2009 lớn hơn 50 năm trước đó cộng lại. Đồng thời nhiệt độ không khí tại đây cũng tăng nhanh và số lượng hải cẩu lông mao thì giảm xuống.

Các quần thể cỏ lông Nam Cực (Deschampsia antarctica) và cỏ ngọc trai Nam Cực (Colobanthus khánsis) đã được các nhà khoa học trên đảo nghiên cứu từ năm 1960. Nghiên cứu cho thấy, cỏ lông lây lan nhanh hơn 5 lần trong khoảng thời gian từ năm 2009 đến 2018 so với giữa năm 1960 đến năm 2009. Đối với loài cây cỏ ngọc trai, sự gia tăng gần như là gấp mười lần.

Trong thập kỷ qua, sự ấm lên được ghi nhận khi nhiệt độ vào mùa hè tăng từ + 0,02 độ C lên + 0,27 độ C mỗi năm, mặc dù mức độ hạ nhiệt mạnh mẽ đã từng ghi nhận vào năm 2012.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Nicoletta Cannone, từ Đại học Insubria ở Como, Italia, cho biết: “Các hệ sinh thái trên cạn ở Nam Cực phản ứng nhanh chóng với những yếu tố đầu vào khí hậu ở đây. Tôi đã mong đợi sự gia tăng của những loài thực vật này nhưng không phải ở mức độ như vậy, chúng tôi đang nhận được nhiều bằng chứng cho thấy có một sự thay đổi lớn đang xảy ra ở Nam Cực".

Cũng theo nghiên cứu, nguyên nhân chính của sự thay đổi là do nhiệt độ mùa hè ấm lên nhanh chóng, cung cấp một trong những hồ sơ dài nhất về sự thay đổi của thảm thực vật ở Nam Cực.

Lý do thứ hai là trên đảo có ít hải cẩu hơn, bởi trước đây, khi những đàn hải cẩu còn đông đúc ở Nam Cực, chúng sẽ "giẫm đạp" các loài cây cỏ muốn sinh sôi và sẽ kiềm chế sự phát triển của những mảng thực vật này. Người ta không biết chắc chắn lý do tại sao số lượng hải cẩu giảm, nhưng nó có thể liên quan đến những thay đổi về nguồn thức ăn và nhiệt độ của nước biển quanh Nam Cực.

Phân tích cho thấy, hải cẩu đã ảnh hưởng đến những thay đổi từ năm 1960 đến năm 2009, trong khi nguyên nhân chính từ năm 2009 đến 2018 là nhiệt độ tăng.

Xu hướng ấm lên dự kiến sẽ tiếp tục phát triển, khi chúng ta chứng kiến nhiều khu vực không có băng hơn tại Nam Cực trong những thập kỷ tới, bởi theo các nhà khoa học, những phát hiện từ đảo Signy là đại diện cho các quá trình xảy ra trong toàn bộ vùng Nam Cực nói chung.

“Phát hiện của chúng tôi ủng hộ giả thuyết rằng, sự ấm lên trong tương lai sẽ gây ra những thay đổi đáng kể trong các hệ sinh thái mỏng manh ở vùng Nam Cực này”, các nhà nghiên cứu viết trong bài báo đăng trên tạp chí Current Biology.

2.Sự phát triển của các loài thực vật sẽ gây ra những thay đổi về độ chua của đất, vi khuẩn, nấm trong đất và cách phân hủy chất hữu cơ. Những thay đổi hóa học của đất, cũng như sự suy thoái của lớp băng vĩnh cửu sẽ gây ra một loạt các thay đổi, có thể coi là hậu quả đối với tất cả các thành phần của hệ sinh thái trên cạn”, Giáo sư Cannone nói.

Thực vật tại Nam Cực thích nghi với thời gian sinh trưởng rất ngắn và có khả năng quang hợp trong điều kiện tuyết rơi, nhiệt độ không khí dưới 0 độ C. Mặc dù chúng có khả năng sinh sản nhanh và sống trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nhưng chúng không giỏi cạnh tranh với các loài thực vật ngoại lai (không thuộc bản địa) khác.

Các nhà nghiên cứu cảnh báo, mặc dù sự ấm lên có thể có lợi cho một số loài động thực vật bản địa nhưng nó làm tăng đáng kể nguy cơ hình thành các loài ngoại lai, từ đó chúng có thể cạnh tranh với nhau và gây ra sự tổn thương không thể phục hồi của động thực vật hoang dã.

Ví dụ, vào năm 2018, một loài cỏ xâm lấn có tên là Poa Annua - loài thường được sử dụng trên các sân golf - đã bất ngờ xuất hiện trên đảo Signy. Giáo sư Cannone nói: “Sự xâm nhập của các loài ngoại lai có thể gây ra sự mất đa dạng sinh học bản của Nam Cực, vốn cần hàng triệu năm tiến hóa và tồn tại. Hơn nữa, sự thay đổi thảm thực vật sẽ dẫn đến hiệu ứng domino đối với toàn bộ quần thể sinh vật của các hệ sinh thái trên cạn”.

Trong thế địa chất Pliocen (kéo dài từ khoảng 5,332 tới 1,806 triệu năm trước), Nam Cực đã từng trải qua các sự kiện ấm lên kéo theo sự di cư tự phát của các loài từ Nam Mỹ đến Nam Cực, và ngược lại. Các nhà khoa học cảnh báo rằng, mức độ ấm lên hiện tại có thể đã kích hoạt sự di cư của rêu, địa y, thực vật có mạch và động vật không xương sống, được tạo điều kiện bởi hoạt động của con người, cụ thể là hoạt động du lịch ngày càng tăng ở Nam Cực.

Tiến sĩ Kevin Newsham, một nhà sinh thái học trên cạn tại Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh cho biết: “Nghiên cứu cho thấy số lượng các loài thực vật này sẽ gia tăng hơn nữa khi Nam Cực ấm lên trong những thập kỷ tới, dẫn đến việc phủ xanh nhưng điều đó cũng có thể làm tăng rủi ro đối với các hệ sinh thái liên quan đến việc hình thành các loài thực vật ngoại lai”.