Đại dương là một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất trên trái đất, sự thịnh vượng của nó liên quan mật thiết đến nhiều yếu tố, đặc biệt là hiện tượng nước trồi. Nước trồi là một chuyển động do gió đẩy nước mát, giàu dinh dưỡng từ đại dương sâu lên bề mặt, thay thế nước bề mặt ấm hơn, nghèo dinh dưỡng. Quá trình này thúc đẩy sự tăng trưởng và sinh sản của các sinh vật sản xuất sơ cấp như thực vật phù du, cuối cùng ảnh hưởng đến sức khỏe của toàn bộ hệ sinh thái biển.
Theo dữ liệu nghiên cứu mới nhất, khoảng 25% sản lượng đánh bắt cá toàn cầu đến từ 5 khu vực nước dâng và những khu vực này chỉ chiếm 5% diện tích đại dương toàn cầu. Điều này cho thấy rõ ràng rằng nước dâng lên có tác động đáng kể đến sự phong phú của cá và các sinh vật biển khác trong đại dương.
Những vùng nước giàu dinh dưỡng này không chỉ thu hút một lượng lớn cá mà còn thúc đẩy sự đa dạng sinh thái và cung cấp môi trường sống cho vô số loài.
Các nguyên nhân chính gây ra nước dâng bao gồm gió, hiệu ứng Coriolis và vận chuyển Ekman. Cụ thể, khi gió thổi dọc theo mặt nước sẽ khiến các phân tử nước chuyển động với một góc tương đối cao, tạo thành các xoáy nước phức tạp và cuối cùng là làm nước sâu dâng lên. Trong quá trình này, hiệu ứng Coriolis làm lệch dòng nước sang phải ở Bắc bán cầu và sang trái ở Nam bán cầu.
Thông qua một loạt cơ chế này, nước dâng lên không chỉ có thể bổ sung chất dinh dưỡng trên bề mặt đại dương mà còn tạo ra các vùng nước có năng suất cao, điều này rất quan trọng đối với nghề cá biển.
Có một số loại nước trồi chính, bao gồm nước trồi ven biển, nước trồi trong đất liền do gió quy mô lớn và nước trồi liên quan đến dòng xoáy. Nước dâng ven biển là loại được biết đến nhiều nhất và ảnh hưởng trực tiếp đến một số nghề cá quan trọng nhất trên thế giới.
Trong hiện tượng nước dâng ven biển, hướng gió song song với bờ biển khiến các dòng chảy do gió chuyển hướng, tạo ra vùng nước sâu giàu dinh dưỡng nổi lên trên bề mặt, cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho thực vật phù du.
Những khu vực nước dâng này được coi là một trong những khu vực đại dương có năng suất cao nhất trên thế giới. Nghiên cứu cho thấy năng lực sản xuất sơ cấp ở các khu vực nước dâng chiếm 50% năng suất đại dương toàn cầu. Điều này minh họa rằng nước dâng lên rất quan trọng đối với sức khỏe của đại dương, cả từ góc độ hệ sinh thái và góc độ nghề cá của con người.
Dữ liệu này thực chất có nghĩa là thực vật phù du dồi dào trong đại dương không chỉ là nền tảng của chuỗi thức ăn mà còn đóng vai trò then chốt trong việc duy trì cân bằng sinh thái.
Tuy nhiên, hệ thống nước dâng cũng bị ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người. Đánh bắt quá mức là mối đe dọa lớn, đặc biệt đối với các loài ở giữa chuỗi thức ăn, có thể gây ra những tác động không thể đảo ngược đối với toàn bộ hệ sinh thái.
Ví dụ: nếu đánh bắt được một số lượng lớn các loài cá nổi nhỏ như cá cơm hay cá mòi thì những kẻ săn mồi cấp cao hơn săn những loài cá này cũng sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến sự sụp đổ của toàn bộ chuỗi thức ăn và có thể bị suy giảm của rìa hệ sinh thái.
Nước dâng lên không chỉ ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và nghề cá mà còn có tác động đáng kể đến khí hậu địa phương. Khi nước dâng lên khiến nhiệt độ bề mặt nước biển giảm, điều này khiến khí hậu địa phương trở nên tương đối khô. Ví dụ, ở các vùng ven biển phía Tây Nam Mỹ, lượng mưa hàng năm thấp, dẫn đến khí hậu bán khô hạn.
Biến đổi khí hậu như vậy có thể gây ra hàng loạt vấn đề về môi trường, ảnh hưởng đến sự ổn định của cộng đồng và hệ sinh thái địa phương.
Tuy nhiên, theo dự đoán khoa học, khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, sự ổn định của hệ thống nước dâng sẽ gặp thách thức rất lớn. Nhiệt độ đại dương tăng, quá trình axit hóa và các hiện tượng khác sẽ "thay đổi" sự cân bằng sinh thái của những khu vực giàu có này, ảnh hưởng đến hoạt động đánh bắt thủy sản và tính bền vững của tài nguyên.
Vậy, trong thời gian tới, trước một hệ thống nước dâng quan trọng như vậy, chúng ta nên thực hiện những biện pháp nào để bảo vệ những nguồn tài nguyên quý giá liên quan đến sinh thái và kinh tế này?