Bạn có biết rằng có những khu rừng dưới nước ẩn giấu của tảo biển lớn màu nâu (tảo bẹ) ở Bắc Cực không? Khi nhiệt độ ấm lên, các khu rừng đang mở rộng.
Một loạt các lá cho thấy sự đa dạng của tảo bẹ trong các khu rừng Bắc cực dưới nước. Hình ảnh qua Karen Filbee-Dexter.
Bởi Karen Filbee-Dexter, Đại học Laval
Bạn có biết rằng có những khu rừng ở Bắc Cực?
Những khu rừng dưới nước tươi tốt của tảo biển lớn màu nâu (tảo bẹ) đặc biệt nổi bật ở Bắc Cực, đặc biệt là trái ngược với vùng đất nơi băng quét (cạo băng biển dưới đáy biển) và khí hậu khắc nghiệt khiến mặt đất cằn cỗi với ít thảm thực vật.
Các khu rừng tảo bẹ đã được quan sát trên khắp Bắc Cực bởi Inuit, các nhà nghiên cứu và các nhà thám hiểm vùng cực. Chỉ riêng Bắc Cực của Canada đại diện cho 10 phần trăm bờ biển thế giới, nhưng chúng ta biết rất ít về những khu rừng tảo bẹ ẩn giấu ở đó.
Ngày nay, biến đổi khí hậu đang làm thay đổi môi trường sống biển như rừng tảo bẹ trên phạm vi toàn cầu. Ở miền tây Australia, miền đông Canada, miền nam châu Âu, miền bắc California và miền đông Hoa Kỳ, tảo bẹ đang biến mất do nhiệt độ ấm lên. Ở các khu vực khác, tảo bẹ đang bị chăn thả quá nhiều bởi nhím biển. Các điều kiện ven biển ở Bắc Cực đang thay đổi đáng kể và khu vực này đang nóng lên nhanh hơn so với phần còn lại của thế giới, nhưng những thay đổi này thực sự có thể tốt cho tảo bẹ.
Tuy nhiên, chúng ta biết rất ít về rừng tảo bẹ ở các vùng Bắc cực xa xôi. Nghiên cứu mới nhất của chúng tôi, được công bố trong Sinh học thay đổi toàn cầu, khám phá sự phân bố của rừng tảo bẹ Bắc cực và khám phá những hệ sinh thái quan trọng này đang thay đổi như thế nào với khí hậu.
Sự sinh sôi nảy nở của tảo bẹ ở Bắc Cực
Tảo bẹ hiện đang xảy ra trên các bờ đá trên khắp Bắc Cực. Tảo bẹ dài nhất được ghi nhận ở Bắc Cực ở Canada là 15 mét, và sâu nhất được tìm thấy ở độ sâu 60 mét (Vịnh Disko, Greenland). Nhiều người thấy ngạc nhiên khi thực vật biển có thể phát triển rất tốt trong môi trường Bắc cực khắc nghiệt.
Hình ảnh cho thấy các ví dụ về rừng tảo bẹ Bắc Cực: (A) Alaria esculenta ở Greenland, (B) Laminaria solidungula ở biển Beaufort, Alaska (Ken Dunton), (C) Laminaria hyperborea ở vịnh hẹp Malangen, Na Uy (Karen Filbee-Dexter), (D) Saccarina latissima về trầm tích ở Nga, (E) Agarum clathratum và (F) hỗn hợp Saccarina latissima, S. longicruris, Alaria esculenta, Laminaria solidungula ở đảo Baffin, Canada (Frithjof Küpper), (G) Eularia fistulosa ở quần đảo Aleutian, Alaska (Pike Spector), (H) Laminaria hyperborea ở Murmansk, Nga (Dalnie Zelentsy), (I) Laminaria Digitata ở Svalbard, Na Uy (Max Schwanitz). Hình ảnh qua Karen Filbee-Dexter.
Tảo bẹ đã thích nghi với các điều kiện khắc nghiệt. Những loài nước mát này có những chiến lược đặc biệt để tồn tại ở nhiệt độ đóng băng và thời gian dài của bóng tối, và thậm chí phát triển dưới băng biển. Ở những vùng có nước lạnh, giàu dinh dưỡng, chúng có thể đạt được một số tỷ lệ sản xuất chính cao nhất của bất kỳ hệ sinh thái tự nhiên nào trên Trái đất.
Tảo bẹ hoạt động dưới nước giống như cách cây cối làm trên đất liền. Chúng tạo ra môi trường sống và thay đổi môi trường vật lý bằng cách che ánh sáng và làm mềm sóng. Những khu rừng dưới nước mà tảo bẹ tạo ra được nhiều loài động vật sử dụng làm nơi trú ẩn và thức ăn. Hơn 350 loài khác nhau - lên tới 100.000 động vật không xương sống nhỏ - có thể sống trên một cây tảo bẹ duy nhất, và nhiều loài cá, chim và động vật có vú phụ thuộc vào toàn bộ khu rừng. Rừng tảo bẹ cũng giúp bảo vệ bờ biển bằng cách giảm sức mạnh của sóng trong cơn bão và giảm xói mòn bờ biển. Rất nhiều tảo bẹ vỡ ra hoặc bị đánh bật khỏi tảng đá mà chúng bám vào và kết thúc ở môi trường sống gần đó, nơi chúng cung cấp mạng lưới thức ăn sâu.
Thay đổi khí hậu, rừng
Khi nước ấm và băng biển rút, nhiều ánh sáng sẽ đến đáy biển, điều này sẽ có lợi cho thực vật biển. Các nhà nghiên cứu dự đoán một sự thay đổi phía bắc của rừng tảo bẹ là sự rút lui của băng.
Bằng chứng di truyền cho thấy hầu hết các tảo bẹ đã phục hồi Bắc Cực từ Đại Tây Dương khá gần đây (khoảng 8.000 năm trước, sau Kỷ băng hà cuối cùng). Kết quả là, hầu hết các tảo bẹ ở Bắc Cực đang sống ở vùng nước lạnh hơn nhiệt độ tối ưu của chúng. Sự nóng lên của đại dương cũng sẽ di chuyển các điều kiện gần hơn với nhiệt độ tăng trưởng tối đa và có thể làm tăng năng suất của những môi trường sống này.
Tuy nhiên, những thay đổi khác đang diễn ra ở Bắc Cực làm phức tạp bức tranh này. Ở Canada, Alaska, Greenland, Na Uy và Siberia, đất băng vĩnh cửu đã bị đóng băng trong hàng ngàn năm đang suy thoái nửa mét mỗi năm. Làm tan băng vĩnh cửu và đổ nát bờ biển Bắc cực đang đổ trầm tích vào vùng nước ven biển với tốc độ đáng báo động, ngăn chặn ánh sáng và có thể hạn chế sự phát triển của thực vật. Dòng chảy từ sông băng tan chảy cũng sẽ làm giảm độ mặn và tăng độ đục, ảnh hưởng đến tảo bẹ non.
Hiểu về rừng tảo bẹ
Bắc Cực Canada là bờ biển Bắc cực dài nhất trên thế giới. Các hồ sơ khoa học sớm nhất về tảo bẹ ở Bắc Cực là từ Canada trong các cuộc thám hiểm để tìm kiếm Đoạn đường Tây Bắc. Ở Vịnh Hudson và miền đông Canada, các khu rừng tảo bẹ đã được ghi chép một cách khoa học giữa Đảo Elles 4.0.3 và Labrador, và dọc theo bờ biển ở Lancaster Sound, Vịnh Ungava, Vịnh Hudson, Vịnh Baffin và Vịnh Resolute.
Ở vùng tây bắc Canada Bắc Cực, thiếu chất nền đá và khí hậu khắc nghiệt hơn hỗ trợ các khu rừng tảo bẹ nhỏ, phân mảnh. Tuy nhiên, các biện pháp cơ bản về mức độ của các cộng đồng tảo bẹ bị thiếu trong nhiều lĩnh vực. Thật không may, thiếu thông tin đã gây khó khăn cho việc thay đổi rừng tảo bẹ đang thay đổi như thế nào.
Vị trí của rừng tảo bẹ ở Bắc Cực. Dựa trên 1.179 hồ sơ khoa học. Hình ảnh qua Karen Filbee-Dexter.
Ngày nay, một số nhà nghiên cứu ở Canada đã hợp tác với các cộng đồng và tổ chức phía bắc để nghiên cứu tảo bẹ ở Bắc Cực. Chẳng hạn, Dự án ArcticKelp kéo dài 5 năm, khám phá những thay đổi và cơ hội trong tương lai mà các hệ sinh thái này có thể cung cấp. Đồng thời công nghệ mới (laser dưới nước) đang được phát triển với sự hợp tác của ngư dân Inuit để lập bản đồ các khu rừng tảo bẹ ở Bắc Cực. Điều này rất quan trọng, bởi vì kiến thức về rừng tảo bẹ Bắc Cực có thể giúp các cộng đồng và xã hội phía bắc dự đoán và hưởng lợi từ các hệ sinh thái thay đổi có giá trị này.
Tiềm năng rừng
Rừng tảo bẹ trên khắp thế giới đóng một vai trò quan trọng trong các nền kinh tế ven biển, hỗ trợ một loạt các hoạt động du lịch, giải trí và thương mại. Tảo bẹ đang tìm đường đến các đĩa của người Bắc Mỹ và ngành nuôi trồng tảo bẹ đang phát triển với tốc độ bảy phần trăm mỗi năm trong 20 năm qua trên toàn cầu (tảo bẹ là nguồn thực phẩm được thèm muốn ở nhiều quốc gia, chứa đầy kali, sắt, canxi, chất xơ và iốt). Ở Bắc Cực, Inuit theo truyền thống sử dụng tảo bẹ làm thức ăn và thu hoạch hoang dã cho nhiều loài.
Rừng tảo bẹ Bắc cực cung cấp một ví dụ chính về các phản ứng đa dạng đối với biến đổi khí hậu. Các mô hình và thí nghiệm dự đoán cho thấy bờ biển Bắc cực đang trở thành một trong những môi trường bị ảnh hưởng nhiều nhất trên thế giới dưới điều kiện khí hậu thay đổi. Tuy nhiên, việc mở rộng các khu rừng tảo bẹ có thể cung cấp môi trường sống mới cho cá và các sinh vật biển khác, đồng thời tăng cường một bộ dịch vụ hệ sinh thái có giá trị dọc theo bờ biển Bắc Cực.
Tài nguyên mở rộng này có thể cung cấp thu nhập cần thiết cho các cộng đồng phía bắc có sinh kế bị đe dọa bởi biến đổi khí hậu và các tác động khác. Dự đoán những thay đổi này và hiểu những hệ sinh thái mới này sẽ là ưu tiên chính cho các quốc gia Bắc Cực. Chỉ vì bạn không thể thấy những khu rừng phát triển ở Bắc Cực không có nghĩa là chúng ta không nên đánh giá cao chúng và nhận ra vai trò quan trọng của chúng trong đại dương.
Karen Filbee-Dexter, Nghiên cứu sinh về sinh thái biển, Đại học Laval
Bài viết này được tái bản từ Cuộc hội thoại theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.
Điểm mấu chốt: Các khu rừng tảo bẹ dưới nước ở Bắc Cực đang mở rộng khi khí hậu ấm lên.
