Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các tương tác loài ở Bắc Cực

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Durham, Vương quốc Anh và Viện Thủy sản và Hải dương tại Đại học Memorial ở Canada đã khám phá cách mở rộng các loài mới vào một khu vực thuộc Bắc Băng Dương trong tương lai có thể tác động đến các cộng đồng sinh vật biển hiện có như thế nào. Họ tập trung vào North Water Polynya, một khu vực nước mở rộng lớn được bao quanh bởi băng biển giữa Canada và Greenland, đây được coi là một trong những hệ sinh thái biển phong phú nhất ở Bắc Cực.

Nhóm nghiên cứu đã khám phá những thay đổi tiềm năng trong mạng lưới thức ăn địa phương - mạng lưới tương tác xảy ra giữa các loài trong một cộng đồng do sự săn mồi và cạnh tranh. Các kịch bản có thể xảy ra trong tương lai bao gồm những thay đổi trong cộng đồng sinh vật phù du khi đại dương ấm lên, sự suy giảm của cá tuyết Bắc Cực khi khu vực này bị xâm chiếm bởi cá trứng (một loài ưa nước ấm) và sự thiết lập mới của cá voi sát thủ trong khu vực.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích những thay đổi về số lượng của một loài trong một khu vực sẽ ảnh hưởng đến các loài khác như thế nào, dù có tương tác trực tiếp hay gián tiếp. Tương tác trực tiếp, chẳng hạn như sự gia tăng con mồi dẫn đến sự gia tăng số lượng kẻ săn mồi ăn chúng, là những phản ứng rõ ràng nhất trong một mạng lưới thức ăn. 

Tuy nhiên, cũng có thể có các phản ứng gián tiếp khi sự thay đổi của một loài có thể làm thay đổi số lượng của các loài khác tưởng chừng không có tương tác với nó. 

Nhóm nghiên cứu dự đoán rằng cá trứng, một loài cá nhỏ, sẽ trở nên phong phú hơn trong khu vực nghiên cứu, trong khi số lượng sinh vật phù du có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào tuần hoàn nước và nhiệt độ thay đổi trong tương lai. Cá voi sát thủ được dự đoán sẽ trở nên phổ biến hơn trong tương lai, đặc biệt là khi mùa không có băng kéo dài.

Khi những thay đổi này được thêm vào các mô hình mạng lưới thức ăn để mô phỏng sự thay đổi quần thể loài trong tương lai, một số phát hiện bất ngờ đã xuất hiện. Số lượng gấu Bắc cực giảm một nửa do sự suy giảm của sinh vật phù du, những sinh vật nhỏ quang hợp trong đại dương mở. 

Thay đổi số lượng các loài copepod lớn hơn, giàu năng lượng (động vật giáp xác nhỏ) có ảnh hưởng lớn nhất đến toàn bộ hệ sinh thái. Sự suy giảm của chúng có liên quan đến việc giảm số lượng cá tuyết Bắc Cực, hải cẩu vòng, cá voi trắng và gấu Bắc cực. Sự xâm lấn ngày càng tăng của cá trứng cũng được dự đoán là có tác dụng tương tự, trong khi sự xuất hiện của cá voi sát thủ trong hệ sinh thái dẫn đến sự suy giảm đáng kể của kỳ lân biển và hải cẩu.

Beth Gillie, thuộc Khoa Khoa học Sinh học của Đại học Durham cho biết: "Nghiên cứu này mở ra góc nhìn mới về cách các loài mới di chuyển vào Bắc Cực do biến đổi khí hậu có thể gây ra ác hiệu ứng lan toả trên toàn bộ mạng lưới thức ăn.

"Tôi thấy thật thú vị khi một thay đổi nhỏ trong sự phong phú tương đối của các loài giáp xác lớn và nhỏ có thể dẫn đến sự suy giảm gấp bốn lần số lượng gấu Bắc cực trong tương lai, điều này cho thấy sự phức tạp trong các phản ứng tiềm năng của loài đối với biến đổi khí hậu".

Đồng tác giả nghiên cứu, Andrea Bryndum-Buchholz từ Viện Thủy sản và Hải dương tại Đại học Memorial ở Canada, cho biết: "Những phát hiện này nhấn mạnh sự nhạy cảm của hệ sinh thái biển Bắc Cực đối với biến đổi khí hậu và sự cần thiết phải giảm lượng khí thải carbon càng nhanh càng tốt".

Nghiên cứu trình này là một trong những đánh giá đầu tiên về cách biến đổi khí hậu có thể dẫn đến hiệu ứng lan toả trong mạng lưới thức ăn biển Bắc Cực và có thể mở đường cho nghiên cứu liên quan trong tương lai trong các hệ sinh thái này và các hệ sinh thái khác.

Nguồn bài viết: https://phys.org/news/2024-10-big-shifts-tiny-players-climate.html

Xử lý tin: Phương Hà