Các hình ảnh chụp từ vệ tinh trong hai thập kỷ qua cho thấy màu sắc ở các đại dương thay đổi không chỉ do biến đổi sinh thái mà có khả năng là hệ quả của biến đổi khí hậu do con người gây ra.
Màu của đại dương phản ánh tình hình diễn ra với các sinh vật và vật chất tồn tại ở các tầng nước trên. Ví dụ, màu xanh lam đậm cho thấy vùng đó có ít sự sống, còn phần có sắc xanh lục phản ánh sự có mặt của phù du - những vi sinh vật giống thực vật, chứa nhiều chất diệp lục màu xanh lá.
Các nhà khoa học khí hậu quan tâm tới phù du, vì chúng là nền tảng tạo nên chuỗi thức ăn phức tạp ở biển và đóng vai trò then chốt trong việc thu giữ carbonic toàn cầu. Do đó, họ muốn giám sát lượng phù du trên khắp bề mặt đại dương để đánh giá cách các vi sinh vật quan trọng này và các hệ sinh thái liên quan đến chúng đang phản ứng thế nào với biến đổi khí hậu. Để làm được điều này, họ nghiên cứu tỉ lệ ánh sáng xanh lam và xanh lục phản chiếu từ các vùng khác nhau trên bề mặt đại dương bằng hình ảnh vệ tinh.
Tuy nhiên, vài năm trước, một bài báo do Giáo sư Stephanie Henson - một nghiên cứu viên tại Trung tâm Đại dương học Quốc gia (Anh), đồng thời là đồng tác giả của nghiên cứu mới nhất này - cho rằng không thể phát hiện các xu hướng liên quan đến biến đổi khí hậu nếu chỉ theo dõi chất diệp lục. Bài báo ước tính cần theo dõi ít nhất 30 năm liên tục để có thể phát hiện các xu hướng liên quan đến diệp lúc, vì những biến đổi tự nhiên hằng năm khác sẽ lấn át những biến đổi do khí hậu gây ra.
Song, đại dương không chỉ có màu xanh lam và xanh lục, nó còn phản chiếu các bước sóng ánh sáng khác trong quang phổ khả kiến. Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu từ Anh và Mỹ còn xem xét các phép đo màu đại dương được thực hiện bởi Máy đo quang phổ hình ảnh có độ phân giải vừa (MODIS) trên vệ tinh Aqua trong 21 năm (2002-2022). MODIS ghi nhận màu sắc trong bảy dải bước sóng khả kiến, trong đó có bước sóng thường được dùng để theo dõi diệp lục, cũng như các bước sóng không thường được cho là liên quan đến đại dương, như màu đỏ.
Các phân tích cho thấy có sự thay đổi màu rõ rệt ở 56% bề mặt đại dương trên toàn cầu, chủ yếu ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các nhà nghiên cứu giải thích, những vùng biểm này có xu hướng không thay đổi nhiều về màu sắc trong suốt cả năm, do đó những thay đổi nhỏ trong dài hạn ở đây trở nên dễ nhận thấy hơn.
Để tìm hiểu xem xu hướng trên có liên quan đến biến đổi khí hậu không, các nhà nghiên cứu so sánh số liệu với một mô hình được công bố vào năm 2019, mô phỏng các đại dương trong hai tình huống: một là có tính đến khí nhà kính và một thì không. Mô hình tính đến khí nhà kính dự đoán một xu hướng đáng chú ý sẽ xuất hiện ở các đại dương trong vòng 20 năm, và xu hướng này sẽ tạo ra sự thay đổi màu rõ rệt ở 50% đại dương - gần như hoàn toàn tương đồng với số liệu thực tế từ vệ tinh. Điều này cho thấy, các xu hướng quan sát được không phải là sự biến đổi ngẫu nhiên của Trái đất mà liên quan đến biến đổi khí hậu do con người tạo ra.
Hiện chưa rõ các hệ sinh thái biển đang thay đổi thế nào để tạo ra sự biến đổi về màu - sự biến đổi này không diễn ra ở những khu vực đại dương có nhiệt độ tăng. Nhưng nhóm nghiên cứu chắc chắn rằng những biến đổi mà họ quan sát thấy trong những thập niên gần đây là hệ quả của biến đổi khí hậu do con người gây ra.
Những biến đổi này, theo nhóm nghiên cứu, phản ánh sự biến đổi của các cộng đồng phù du và do đó sẽ làm thay đổi mọi sinh vật sống dựa vào nguồn thức ăn này. Điều đó cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng thu giữ carbon của đại dương vì các loại phù du có khả năng hấp thụ cacbon khác nhau.
Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp theo dõi của họ có thể giúp phát hiện một cách nhanh chóng và rõ ràng hơn các biến chuyển do biến đổi khí hậu mang tới cho các hệ sinh thái biển trong tương lai.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.
Nguồn: