Với kích thước và độ sâu khổng lồ, đại dương đã trở thành nơi lưu trữ nhiệt năng lớn nhất trên trái đất. Hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến khí hậu mà còn liên quan đến sự cân bằng của hệ sinh thái. Theo thống kê, từ năm 1971 đến năm 2018, sự gia tăng trữ lượng nhiệt năng của đại dương chiếm hơn 90% lượng nhiệt năng dư thừa của trái đất. Nguyên nhân chính là do sự gia tăng phát thải khí nhà kính do hoạt động của con người. Dữ liệu này phản ánh tác động của con người đến môi trường tự nhiên và vai trò quan trọng của đại dương trong việc điều hòa khí hậu toàn cầu.
Khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời của đại dương vượt xa khả năng hấp thụ của khí quyển, cho phép ngay cả những vùng nước bề mặt sâu vài mét cũng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn toàn bộ bầu khí quyển.
Khi nhiệt độ đại dương tăng, nhiệt độ tiếp tục tăng ở nhiều khu vực đại dương và dữ liệu năm 2023 một lần nữa cho thấy nhiệt độ đại dương toàn cầu đã đạt mức cao kỷ lục. Đặc biệt ở các khu vực như Bắc Thái Bình Dương, Bắc Đại Tây Dương và Địa Trung Hải, nhiệt độ nước biển đã đạt mức cao nhất trong 60 năm. Nhiệt dung của nước lớn hơn nhiều so với khí trong khí quyển, khiến đại dương trở thành nguồn lưu trữ năng lượng nhiệt và giải phóng liên tục.
Những thay đổi về hàm lượng nhiệt của đại dương không chỉ ảnh hưởng đến khí hậu mà còn cả hệ sinh thái. Hệ thực vật và động vật trong đại dương, đặc biệt là các cộng đồng ven biển sống dựa vào hệ sinh thái biển, bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các tác động như mực nước biển dâng cao và sự thay đổi của băng biển cũng là nguyên nhân gây ra sự di cư của các loài. Trong dữ liệu được ghi nhận liên tục trong nhiều thập kỷ, sự thay đổi nhiệt độ ở vùng biển sâu cũng cho thấy tác động sâu sắc của hiện tượng nóng lên toàn cầu đối với môi trường biển.
Năng lượng nhiệt từ đại dương không chỉ ảnh hưởng đến khí hậu mà còn tác động trực tiếp đến đa dạng sinh học. Sự tích tụ nhiệt của đại dương là yếu tố quan trọng gây ra biến đổi khí hậu.
Tính toán năng lượng nhiệt đại dương yêu cầu đo nhiệt độ nước biển ở nhiều vị trí và độ sâu khác nhau để thu được dữ liệu chính xác. Hiện nay có những phương pháp khá kỹ thuật để nghiên cứu hàm lượng nhiệt của đại dương, chẳng hạn như sử dụng phao robot đi biển để thu thập dữ liệu. Những chiếc phao thông minh này có thể lặn xuống độ sâu 2.000 mét và liên tục theo dõi các thông số như nhiệt độ và độ mặn của nước biển. Phương pháp này cải thiện đáng kể độ chính xác của các phép đo hàm lượng nhiệt trong đại dương.
Trong những năm gần đây, dữ liệu cho thấy các tầng trên của đại dương (0-700 mét) đã ấm lên kể từ năm 1971 và hiện ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các vùng đại dương sâu 700-2000 mét cũng đang trải qua hiện tượng nóng lên. Sự thay đổi nhiệt độ này có liên quan chặt chẽ với nhiệt độ nước biển và biến đổi khí hậu, dẫn đến những thay đổi sinh học, bao gồm tẩy trắng san hô và hành vi di cư của sinh vật biển.
Nghiên cứu cho thấy rằng sự gia tăng hàm lượng nhiệt trong đại dương sẽ dẫn đến những thay đổi trong tương lai không chỉ về khí hậu địa phương mà còn có thể có tác động sâu sắc đến hệ thống khí hậu của toàn hành tinh.
Biến đổi khí hậu do hoạt động của con người gây ra đang ngày càng gia tăng và sự thay đổi này ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sự cân bằng năng lượng của trái đất. Sự sống sót của động vật và thực vật cũng như sự ổn định của hệ sinh thái đang bị đe dọa và sự gia tăng hàm lượng nhiệt của đại dương là biểu hiện cụ thể của các chức năng của đại dương. Đồng thời, vai trò của đại dương trong chu trình carbon ngày càng trở nên quan trọng vì nước ấm không còn có thể hấp thụ hiệu quả carbon dioxide từ khí quyển, làm trầm trọng thêm tình trạng nóng lên toàn cầu.
Khi những thay đổi này tiếp tục, môi trường đại dương và trái đất mà chúng ta đang sống sẽ thay đổi như thế nào trong tương lai?