Language
Country/Area
No result found
Tại sao 75% đại dương trên thế giới thuộc về những khu vực có ít chất dinh dưỡng và ít chất diệp lục? Hãy khám phá bí mật của những vùng nước bí ẩn này!
Khoảng 75% đại dương trên thế giới được dán nhãn là khu vực có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp và diệp lục thấp (LNLC). Tính đặc thù của những khu vực này rất hấp dẫn và sự tồn tại của chúng không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ sinh thái biển mà còn đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon toàn cầu. Khám phá lý do đằng sau những bí mật này sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự bí ẩn và mong manh của đại dương, đồng thời cung cấp những manh mối quan trọng cho việc bảo vệ và sử dụng trong tương lai.
Đặc điểm của các vùng LNLC
Cái gọi là vùng có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp và diệp lục thấp là vùng nước có ít chất dinh dưỡng hơn (như nitơ, phốt pho và sắt), điều này trực tiếp dẫn đến năng suất sơ cấp thấp hơn ở những vùng này, biểu hiện ở mức thấp nồng độ diệp lục. Những khu vực này thường được mô tả là nghèo dinh dưỡng và tập trung chủ yếu ở các vùng xoáy nước cận nhiệt đới, nhưng cũng có ở Địa Trung Hải và một số hồ nội địa.
Các vùng LNLC tồn tại vì các quá trình vật lý hạn chế khả năng cung cấp chất dinh dưỡng, khiến chất dinh dưỡng chủ yếu được tái chế ở vùng sáng và lựa chọn các loài thực vật phù du nhỏ hơn.
Các yếu tố vật lý và sinh học của chu trình dinh dưỡng
Sự phát triển của thực vật phù du chủ yếu diễn ra ở tầng hỗn hợp, tầng trên của đại dương, nơi có đủ năng lượng ánh sáng và sự trộn lẫn hỗn loạn ở bề mặt làm tăng tính đồng nhất theo chiều thẳng đứng của nhiệt độ, độ mặn và mật độ dọc theo đại dương. Ở các vùng LNLC này, nguồn dinh dưỡng chủ yếu đến từ ba nguồn: tái tạo nước biển sâu, tái chế từ bề mặt đại dương và các chất dinh dưỡng “bên ngoài” từ khí quyển hoặc đất liền. Sự hình thành các vùng LNLC là kết quả của nhiều quá trình, bao gồm bơm sinh học, chìm Ekman và phân tầng cột nước.
Máy bơm sinh học tạo ra sự chênh lệch dinh dưỡng bằng cách đưa chất hữu cơ từ bề mặt đại dương xuống đại dương sâu, dẫn đến tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng gia tăng ở khu vực LNLC.
Năng suất của vùng LNLC
Mặc dù sản lượng chính trên một đơn vị diện tích thường thấp hơn ở các khu vực LNLC, nhưng ước tính 40% sản lượng đại dương toàn cầu có nguồn gốc từ các khu vực này. Điều này là do vùng LNLC rất lớn và phần lớn nằm trong vùng xoáy cận nhiệt đới. Nước ở những khu vực này thường ấm hơn và phân tầng hơn, điều này hạn chế việc cung cấp chất dinh dưỡng mới và khiến nguồn dinh dưỡng chính trở thành "chu kỳ tái tạo".Trong khu vực LNLC, mặc dù sản lượng mới thấp nhưng lượng chất hữu cơ đầu ra qua bơm sinh học vẫn sẽ được tái sử dụng ở một mức độ nhất định thông qua chu trình sinh học.
Sự thay đổi của các vùng LNLC
Mặc dù các khu vực LNLC thường nghèo dinh dưỡng, nhưng những khu vực này vẫn năng động và thay đổi theo mùa. Ví dụ, dòng hải lưu cận nhiệt đới Bắc Đại Tây Dương co lại vào mùa đông và mở rộng vào mùa hè. Xu hướng dài hạn cho thấy xoáy áp thấp cận nhiệt đới ở Bắc bán cầu đang mở rộng, trong khi xoáy áp thấp ở Nam bán cầu đang suy yếu. Biến đổi khí hậu làm trầm trọng thêm quá trình phân tầng nhiệt, hạn chế khả năng cung cấp chất dinh dưỡng và do đó làm thay đổi mô hình sản xuất chính.
Khi đại dương ấm lên, sự tò mò về tương lai của khu vực LNLC ngày càng tăng và nhiều nhà nghiên cứu lo ngại rằng điều này sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh thái toàn cầu.
Ví dụ cụ thể về vùng LNLC
Xoáy nước cận nhiệt đới Bắc Đại Tây Dương
Là trung tâm của dòng hải lưu cận nhiệt đới Bắc Đại Tây Dương, Biển Sargasso, mặc dù bình thường là vùng nghèo dinh dưỡng, nhưng có tốc độ sản xuất sơ cấp cao hơn đáng kể so với dự kiến do quá trình cố định đạm và động lực theo mùa. Bắc Đại Tây Dương nhận được nguồn cung cấp phốt phát từ Bắc Băng Dương và vi khuẩn lam cố định đạm như Trichodesmium cung cấp nitrat.
Xoáy cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương
Đây là một trong những dòng xoáy lớn nhất thế giới, nơi sản lượng chính bị giới hạn bởi nitơ, phốt pho và sắt, và chịu ảnh hưởng của ENSO và PDO. Nghiên cứu cho thấy trong sự kiện ENSO 1997-1998, các thành phần chính của mô hình sản xuất đã thay đổi, ảnh hưởng đến các quá trình vật lý và sinh học trong khu vực.
Biển Địa Trung Hải
Đặc tính nghèo dinh dưỡng của Địa Trung Hải được thúc đẩy bởi chu kỳ chống thủy triều độc đáo của nó. Nước ở đây có độ dốc dinh dưỡng giảm mạnh từ tây sang đông, nhu cầu về nitơ và phốt pho cao hơn trở nên tương đối quan trọng.
Giám sát các khu vực LNLC
Do khu vực LNLC quá xa xôi và rộng lớn nên việc theo dõi các đặc tính của vùng nước này là vô cùng khó khăn. Việc thu thập dữ liệu đòi hỏi phải đối mặt với điều kiện môi trường khắc nghiệt và phải được hỗ trợ bởi sự hợp tác và nguồn lực quốc tế, điều này ảnh hưởng đến độ tin cậy của dữ liệu.
Sự kết hợp giữa các thiết bị mặt đất và hình ảnh vệ tinh cung cấp thông tin có giá trị về vùng nước bí ẩn này, nhưng việc theo dõi trong tương lai sẽ cần sự hỗ trợ và nhận thức lớn hơn của quốc tế.
Khi chúng ta đi sâu hơn vào những bí ẩn của những vùng đất ít chất dinh dưỡng và ít diệp lục này, chúng ta không khỏi tự hỏi thành phần của những vùng nước bí ẩn này và các hệ sinh thái mà chúng chứa đựng sẽ ảnh hưởng như thế nào đến môi trường biển trong tương lai của chúng ta?
