Kể từ những năm 1980, môi trường năng động ở Bắc Cực đã dẫn đến cái chết hàng loạt của cá voi xám. Mặc dù cá voi xám có khả năng thích nghi cao nhưng biến đổi khí hậu đặt ra những thách thức mới ảnh hưởng đến con mồi của chúng và có thể ảnh hưởng đến quần thể trong tương lai. Một nghiên cứu mới phát hiện ra rằng những thay đổi năng động trong điều kiện ở Bắc Băng Dương có thể góp phần gây ra ba sự kiện tử vong lớn ở quần thể cá voi xám phía đông Bắc Thái Bình Dương kể từ những năm 1980.
Với mỗi trường hợp tử vong, bao gồm cả trường hợp bắt đầu vào năm 2019 và vẫn đang tiếp diễn, quần thể cá voi xám đã giảm tới 25% chỉ sau vài năm, Joshua Stewart, trợ lý giáo sư tại Viện nghiên cứu động vật có vú biển của Đại học bang Oregon và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Stewart cho biết: "Những biến động dân số cực đoan này là điều mà chúng tôi không mong đợi thấy ở một loài lớn, sống lâu như cá voi xám. Khi nguồn cung cấp con mồi ở Bắc Cực thấp và cá voi không thể sống sót do băng biển, quần thể cá voi xám phải chịu tác động nhanh chóng và mạnh mẽ khi chúng không thể tiếp cận khu vực kiếm ăn. Ngay cả một loài di động và sống lâu như cá voi xám cũng nhạy cảm với tác động của biến đổi khí hậu và quần thể cá voi xám có thể rất lớn." bị ảnh hưởng khi chất lượng con mồi đột ngột giảm sút."
Những phát hiện này vừa được công bố trên tạp chí Khoa học.
Cá voi xám phía đông Bắc Thái Bình Dương là một trong số ít loài cá voi lớn đã phục hồi về số lượng trước khi săn bắt cá voi thương mại. Stewart cho biết, khi quần thể cá voi xám đạt đến mức mà khu vực kiếm ăn ở Bắc Cực của chúng có thể hỗ trợ, chúng có thể trở nên nhạy cảm hơn với các điều kiện môi trường do cạnh tranh về nguồn tài nguyên hạn chế.
Các điều kiện bất lợi ở Bắc Cực dẫn đến hai vụ cá voi chết trong những năm 1980 và 1990 không phải là vĩnh viễn và quần thể cá voi phục hồi nhanh chóng khi điều kiện được cải thiện.
Ông nói: "Hóa ra là chúng ta không thực sự biết quần thể cá voi tấm sừng khỏe mạnh trông như thế nào khi chúng không bị suy giảm nghiêm trọng do tác động của con người. Giả định thông thường của chúng tôi là những quần thể cá voi đang phục hồi này sẽ đạt đến khả năng chịu tải môi trường và ít nhiều ổn định. Nhưng những gì chúng ta đang thấy hiện nay là những quần thể này đang phản ứng. Nó gập ghềnh hơn nhiều khi gặp các điều kiện đại dương thay đổi nhanh chóng và rất thay đổi." "
Hiện có khoảng 14.500 con cá voi xám ở phía đông Bắc Thái Bình Dương, di cư hơn 12.000 dặm mỗi năm dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ vùng nước ấm ngoài khơi bờ biển Baja California, Mexico, đến vùng nước lạnh và màu mỡ ở Bắc Cực, nơi chúng kiếm ăn vào mùa hè.
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Thủy sản Tây Nam của NOAA ở La Jolla, California, đã tiến hành các nghiên cứu theo dõi quần thể lâu dài của những con cá voi này kể từ những năm 1960, theo dõi số lượng, tỷ lệ sinh và tử của chúng cũng như theo dõi tình trạng cơ thể của chúng bằng hình ảnh trên không. Nghiên cứu sâu rộng này làm cho quần thể cá voi xám trở thành một trong những quần thể cá voi lớn được nghiên cứu tốt nhất trên thế giới, cung cấp một góc nhìn độc đáo về động thái quần thể của loài này.
Dave Weller, giám đốc Bộ phận Động vật có vú biển và Rùa biển tại Trung tâm Khoa học Thủy sản Tây Nam, cho biết: "Nghiên cứu này cho thấy dữ liệu dài hạn có giá trị không chỉ để hiểu các loài đang được nghiên cứu mà còn để hiểu môi trường mà loài này phát triển mạnh. Khi chúng tôi bắt đầu thu thập dữ liệu về cá voi xám vào năm 1967, chúng tôi có rất ít nhận thức về vai trò quan trọng của cá voi xám trong việc tìm hiểu tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu này sẽ không thể thực hiện được nếu không có hồ sơ dài hạn đáng tin cậy của chúng tôi. "
Quần thể cá voi xám ở phía đông Bắc Thái Bình Dương đã bị săn bắt đến bờ vực tuyệt chủng trước khi lệnh cấm săn bắt cá voi được ban hành, nhưng đã nhanh chóng phục hồi trong thời kỳ hậu săn bắt cá voi và do đó được coi là một câu chuyện thành công trong việc bảo tồn cá voi xám.
Vào năm 2019, khi số lượng lớn cá voi xám mắc cạn bắt đầu xuất hiện dọc theo Bờ biển Thái Bình Dương, Stewart, khi đó là nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Thủy sản Tây Nam, đã bắt đầu xem xét kỹ hơn dữ liệu dài hạn để xem liệu cô có thể tìm hiểu thêm về nguyên nhân có thể gây ra các trường hợp tử vong bất thường hay không.
Bằng cách kết hợp các bộ dữ liệu dài hạn về quần thể cá voi xám với dữ liệu môi trường rộng rãi từ Bắc Cực, Stewart và các cộng tác viên đã xác định rằng hai "sự kiện tử vong bất thường" do NOAA công bố vào năm 1999 và 2019 có liên quan đến mực nước băng ở biển Bắc Cực và sinh khối của các loài giáp xác dưới đáy biển mà cá voi xám ăn.
Stewart cũng phát hiện trường hợp tử vong thứ ba vào những năm 1980 theo mô hình tương tự nhưng không liên quan đến số lượng cá voi mắc cạn cao hơn, có thể do tỷ lệ báo cáo về cá voi mắc cạn thấp hơn trước những năm 1990.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những năm có ít băng biển mùa hè hơn ở các khu vực kiếm ăn ở Bắc Cực của cá voi xám sẽ mang lại lợi ích cho quần thể cá voi xám bằng cách mang lại nhiều cơ hội kiếm ăn hơn. Tuy nhiên, cá voi xám có thể sẽ không được hưởng lợi từ việc giảm độ che phủ băng trên biển về lâu dài do biến đổi khí hậu nhanh chóng và ngày càng gia tăng.
Động vật lưỡng cư đáy, con mồi giàu calo được cá voi xám ưa thích, cũng rất nhạy cảm với lớp băng bao phủ trên biển. Tảo phát triển dưới băng biển chìm xuống đáy biển, làm phong phú thêm quần thể động vật lưỡng cư Ít băng hơn sẽ dẫn đến ít tảo đến đáy biển hơn, nhiệt độ nước ấm hơn tạo điều kiện cho các loài giáp xác đáy nhỏ phát triển và dòng chảy nhanh hơn sẽ làm giảm môi trường sống cho con mồi ưa thích của cá voi xám.
"Với ít băng hơn, bạn có ít tảo hơn, điều này có hại cho con mồi của cá voi xám. Tất cả những yếu tố này kết hợp với nhau làm giảm chất lượng và tính sẵn có của nguồn thức ăn mà cá voi xám dựa vào để tồn tại", Stewart nói.
Đối với cá voi xám, việc giảm con mồi cuối cùng sẽ dẫn đến cái chết. Vụ việc gần đây nhất vẫn được coi là đang diễn ra, kéo dài hơn đáng kể so với hai vụ việc trước đó.
"Hiện tại, chúng tôi đang ở trong vùng chưa được khám phá. Hai sự cố đầu tiên tuy nghiêm trọng nhưng chỉ kéo dài vài năm," Stewart nói. "Các trường hợp tử vong gần đây đã chậm lại và có những dấu hiệu cho thấy mọi thứ đang trở nên tốt hơn, nhưng con số vẫn tiếp tục giảm. Một lý do có thể là các yếu tố biến đổi khí hậu, dẫn đến xu hướng lâu dài là chất lượng con mồi suy giảm."
Stewart cho biết cá voi xám đã trải qua hàng trăm nghìn năm biến đổi môi trường và thích nghi với môi trường thay đổi nên khó có khả năng bị tuyệt chủng do biến đổi khí hậu.
Ông nói: "Tôi không nói cá voi xám có nguy cơ tuyệt chủng do biến đổi khí hậu. Nhưng chúng ta cần suy nghĩ kỹ xem những thay đổi này có thể có ý nghĩa gì trong tương lai. Bắc Băng Dương, nơi vốn đã ấm hơn đáng kể, có thể không đủ khả năng hỗ trợ 25.000 cá voi xám như trước đây."