Băng ở biển Bắc Cực đã giảm dần kể từ khi bắt đầu được ghi nhận bằng vệ tinh vào năm 1979, nhưng một nghiên cứu mới đưa ra dự đoán rất đáng sợ: Vào cuối thế kỷ này, băng ở biển Bắc Cực có thể biến mất vào mùa hè, điều này có thể đẩy gấu Bắc Cực và các loài sống phụ thuộc vào băng khác đến nguy cơ tuyệt chủng.
"Vùng băng cuối cùng" là vùng chứa lớp băng dày nhất, lâu đời nhất ở Bắc Cực, trải dài trên diện tích hơn 1 triệu km vuông từ bờ biển phía tây của Quần đảo Bắc Cực thuộc Canada đến bờ biển phía bắc của Greenland. Khi các nhà khoa học đặt tên cho vùng băng dày 4 mét này, họ đã nghĩ rằng nó sẽ tồn tại trong nhiều thập kỷ.
Nhưng hiện tại, theo cả kịch bản lạc quan và bi quan nhất về sự ấm lên liên quan đến biến đổi khí hậu, băng biển sẽ mỏng đi đáng kể vào năm 2050. Kịch bản lạc quan nhất, trong đó lượng khí thải carbon được hạn chế ngay lập tức và đáng kể để ngăn chặn sự lên tồi tệ nhất, thì có thể một phần hạn chế của băng vẫn sẽ tồn tại trong khu vực. Trong một kịch bản bi quan nhất, trong đó lượng khí thải tiếp tục tăng với tốc độ hiện tại, băng mùa hè - và gấu Bắc Cực và hải cẩu sống trên đó - có thể biến mất vào năm 2100, các nhà nghiên cứu cho biết trong một nghiên cứu mới.
“Đây là một thí nghiệm lớn mà chúng tôi đang thực hiện”, đồng tác giả nghiên cứu Robert Newton, một nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty của Đại học Columbia, cho biết trong một tuyên bố. "Nếu băng quanh năm biến mất, toàn bộ hệ sinh thái phụ thuộc vào băng sẽ sụp đổ và một điều gì đó mới sẽ bắt đầu."
Lớp phủ băng biển ở Bắc Cực phát triển và co lại mỗi năm, đạt mức tối thiểu vào cuối mùa tan, mùa hè vào tháng 9, trước khi tăng trở lại vào mùa thu và mùa đông để đạt mức tối đa vào tháng 3. Nhưng khi carbon dioxide và các khí nhà kính khác ngày càng góp phần vào sự ấm lên của bầu khí quyển, băng biển đã giảm dần - với 15 năm qua ghi nhận 15 vùng băng biển thấp nhất trong kỷ lục quan sát từ vệ tinh, theo Trung tâm Dữ liệu Băng tuyết Quốc gia (NSIDC).
Tệ hơn nữa, NSIDC báo cáo rằng lượng băng Bắc Cực dày hơn, cũ hơn tồn tại ít nhất một mùa tan chảy, đang ở mức thấp kỷ lục, chỉ còn khoảng 1/4 tổng số lượng được ghi lại bởi các cuộc khảo sát vệ tinh đầu tiên cách đây 40 năm.
Mức độ bao phủ của băng giảm mạnh hơn có thể có tác động làm tê liệt cuộc sống của các loài động vật sống trên hoặc dưới mạng lưới băng đang chuyển dịch, bao gồm tảo quang hợp, động vật giáp xác nhỏ, cá, hải cẩu, kỳ lân biển, cá voi và gấu Bắc Cực.
Các nhà nghiên cứu viết: “Ví dụ như hải cẩu và gấu Bắc Cực, đã sinh sống trong ổ của chúng trong bề mặt băng biển có nhiều rãnh và gợn sóng”.
Bởi vì chúng là loài săn mồi chuyên biệt, gấu Bắc Cực (Ursus maritimus) sẽ đặc biệt dễ bị tuyệt chủng nếu băng biến mất. Thích nghi với việc ẩn nấp trên băng biển, gấu Bắc Cực săn mồi bằng cách vồ những con hải cẩu không may bơi lên mặt nước để thở. Gấu Bắc Cực có bộ hàm thích nghi để tiêu thụ thịt; và mặc dù có những con gấu đã được nhìn thấy chuyển chế độ ăn uống của chúng sang trứng chim biển và tuần lộc khi ở trên cạn, một nghiên cứu năm 2015 được công bố trên tạp chí Frontiers in Ecology and the Environment cho thấy rằng lượng calo chúng thu được từ những nguồn này không cân bằng với lượng calo mà gấu đốt cháy khi săn những con mồi này.
Sự thay đổi môi trường sống nhanh chóng này có thể khiến gấu Bắc Cực tuyệt chủng hoặc dẫn đến việc giao phối rộng rãi hơn với gấu xám (Ursus arctos horribilis), chúng có phạm vi mở rộng về phía bắc khi khí hậu ấm lên. Quá trình này cuối cùng có thể thay thế gấu Bắc Cực bằng gấu lai. Tuy nhiên, trong một kịch bản bi quan hơn, lượng phát thải ngày càng tăng, các nhà nghiên cứu không loại trừ khả năng băng mùa hè và hệ sinh thái phụ thuộc vào băng sẽ biến mất.
"Điều này không có nghĩa là nó sẽ là một môi trường cằn cỗi, không có sự sống", Newton nói. "Những điều mới sẽ xuất hiện, nhưng có thể mất một thời gian để những sinh vật mới chuyển sang." Các nhà nghiên cứu cho rằng cá và tảo quang hợp có thể di chuyển theo hướng Bắc từ Bắc Đại Tây Dương, mặc dù họ không chắc liệu môi trường sống mới có đủ ổn định để hỗ trợ những sinh vật đó quanh năm, đặc biệt là trong mùa đông Bắc Cực kéo dài không có ánh nắng mặt trời hay không.
Ngay cả khi Bắc Cực tan chảy một phần cũng có thể tạo ra một vòng hiệu ứng: Bề mặt nước tối hơn và hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn, có nghĩa là sự tan chảy sẽ đẩy nhanh tốc độ ấm lên tổng thể, theo một vòng luẩn quẩn.