Một nghiên cứu mới cho thấy loài cá sống ở vùng nước ấm hơn có kích thước lớn hơn so với khu vực nước ở nhiệt độ thường. Điều này mâu thuẫn với dự đoán của các nhà khoa học về tác động của trái đất ấm lên với những loài thủy sinh.
Lâu nay, các nhà khoa học dự đoán rằng, khi hệ sinh thái thủy sinh ấm lên, những động vật như cá sẽ lớn nhanh hơn lúc còn nhỏ, song tới lúc trưởng thành thì kích thước cơ thể của chúng sẽ nhỏ hơn. Kiểu hình này được quan sát chủ yếu trong các thí nghiệm có quy mô nhỏ. Tuy một số nghiên cứu đã thử nghiệm dự đoán này trong môi trường tự nhiên, nhưng chúng chủ yếu diễn ra ở các loài cá bị đánh bắt, mà quá trình đánh bắt có thể ánh hưởng tới tốc độ sinh trưởng và kích thước cơ thể của cá.
Một nghiên cứu mới từ các nhà khoa học Thụy Điển cho thấy dự đoán trên chưa hẳn chính xác.
Max Lindmark (Khoa Tài nguyên Thủy sản thuộc Đại học Khoa học Nông nghiệp Thụy Điển), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Không có nhiều nghiên cứu về tác động của môi trường nước ấm đối với cá trong những thí nghiệm có quy mô lớn, bán kiểm soát ngoài tự nhiên, dù chúng có thể cung cấp những thông tin độc đáo. Chúng tôi sử dụng một hệ thống nghiên cứu độc nhất vô nhị để nghiên cứu ô nhiễm nhiệt đã thay đổi tỷ lệ chết, tốc độ sinh trưởng và kích thước của cá qua nhiều thế hệ như thế nào.”
Ô nhiễm nhiệt là tình trạng gia tăng nhiệt độ tại các vùng nước và gây hại cho các sinh vật thủy sinh. Tình trạng này xảy ra do nước thải công nghiệp nóng hay nước từ tháp làm mát của nhà máy điện hạt nhân.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trong một khu vịnh ven biển khép kín có nước làm mát từ một nhà máy điện hạt nhân chảy vào, khiến vùng nước này ấm hơn 5–10°C so với các khu vực nước xung quanh. Họ so sánh loài cá pecca Á-Âu ở vịnh khép kín với ở một khu vực đối chiếu trong quần đảo lân cận trong 24 năm.
Nhóm nghiên cứu kết hợp dữ liệu về sản lượng đánh bắt cá với số đo độ dài theo tuổi của cá, rồi phân tích những mô hình thống kê này để tìm hiểu xem ô nhiễm nhiệt ảnh hưởng thế nào tới vòng đời và kích thước của quần thể cá, cũng như tốc độ phát triển và tỷ lệ chết.
Tuy các nhà nghiên cứu tìm thấy những điểm khác biệt nổi bật trong thống kê về tốc độ sinh trưởng, tỷ lệ chết và kích thước của quần thể cá giữa khu vực ô nhiễm nhiệt và khu vực đối chiếu, song không phải mọi thay đổi đều diễn ra theo chiều hướng mà họ dự tính.
Đúng là cá pecca cái trong khu vực nước ấm lớn nhanh hơn như nhóm dự đoán, song chúng lại tiếp tục lớn trong suốt vòng đời. Do đó, kích thước của chúng lớn hơn so với cá ở khu vực đối chiếu khoảng 7–11% ở bất kỳ độ tuổi nào.
Hơn nữa, tốc độ sinh trưởng của cá con trong vùng nước ấm tăng rõ rệt tới mức dù tỷ lệ chết cao dẫn tới quần thể cá trẻ hơn, thì kích thước trung bình nhìn chung vẫn cao hơn ở khu vực ô nhiễm và số lượng cá to trong quần thể cá trẻ hơn vẫn nhiều.
Từ nghiên cứu, ta thấy được ô nhiễm nhiệt gây tác động thế nào tới tốc độ phát triển và tỷ lệ chết ở quần thể cá tự nhiên khi phải sống trong môi trường nước cao hơn từ 5–10°C trong hơn hai thập kỷ.
Đồng thời, nó cũng cho thấy các dự đoán khái quát dựa trên quy tắc nhiệt độ-kích thước cũng có điểm hạn chế khi dự đoán thay đổi ở cấp độ quần thể, và khi nghiên cứu tác động của nhiệt độ thì tỷ lệ chết và tốc độ tăng trưởng là những yếu tố quan trọng.
Tuy các nhà khoa học chỉ tập trung vào loài cá pecca, nghiên cứu độc đáo này vẫn cho thấy tác động của nhiệt độ lên quy mô toàn hệ sinh thái, khiến cho kết quả của nghiên cứu vô cùng có ý nghĩa trong bối cảnh trái đất ấm lên.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí
eLife.