Biến đổi khí hậu làm gia tăng cuộc chiến giành thức ăn ở cá

Theo một nghiên cứu mới, biến đổi khí hậu đang làm thay đổi hành vi của các loài cá biển sống trong rạn san hô. Nghiên cứu phát hiện ra rằng biến đổi khí hậu gây ra hiện tượng tẩy trắng (xem thêm tại đây), ảnh hưởng đến loài cá bướm sống quanh quẩn trong rạn san hô (chi Chaetodon) vì loài này ăn san hô.

Vì vậy, cá bướm Hangry buộc phải đưa ra quyết định lao vào cuộc cạnh tranh hay rút lui, dẫn đến những cuộc chiến không cần thiết, làm chúng tiêu hao nguồn năng lượng ít ỏi quý giá, và có khả năng đe dọa đến sự sống còn của chúng do nguy cơ chết đói tăng cao.

Nghiên cứu này được thực hiện một cách tình cờ. Nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu là nhà sinh thái vĩ mô biển Sally Keith, giảng viên cao cấp tại Lancaster University, đang thực hiện một nghiên cứu về 38 loài cá bướm sống trong 17 rạn san hô ở Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương ngoài khơi Nhật Bản, Philippines, Indonesia và Đảo Christmas.

Trong thời gian thực hiện nghiên cứu này, có hiện tượng hàng loạt san hô trên thế giới bị tẩy trắng. San hô Acropora, nguồn thức ăn chính của cá bướm, đặc biệt bị ảnh hưởng. Acropora là một chi san hô đá phổ biến bao gồm san hô tán, san hô elkhorn và san hô staghorn, cùng với các loài khác. Đây là một số loại san hô phổ biến đóng góp chính cho cấu trúc canxi cacbonat khổng lồ xây nên rạn san hô.

Hiện tượng tẩy trắng toàn cầu năm 2016 là một trong những hiện tượng nghiêm trọng nhất trong lịch sử. Tuy nhiên, hiện tượng đó đã mang đến cho nhà nghiên cứu cơ hội hoàn hảo để biết xem hành vi của cá bướm bị ảnh hưởng như thế nào. Những loài cá sống ở rạn san hô này là loài đầu tiên cảm nhận được mức ảnh hưởng của quá trình tẩy trắng vì nguồn thức ăn chính của chúng, san hô, gần như ngay lập tức giảm nhanh chóng.

Tiến sĩ Keith cùng với cộng sự phát hiện ra rằng hiện tượng tẩy trắng san hô buộc các loài cá bướm chỉ ăn những gì còn sót lại, sau đó đẩy chúng vào thế cạnh tranh trực tiếp với nhiều loài khác để giành lấy cùng nguồn thức ăn cũng như lãnh thổ đang giảm dần.

“Sử dụng hiện tượng san hô chết hàng loạt như một thí nghiệm tự nhiên và 3.770 cuộc quan sát thực tế về những cuộc chạm trán của cá bướm, chúng tôi kiểm tra mức độ cạn kiệt tài nguyên nhanh chóng có thể làm gián đoạn quá trình nhận biết ở cá bướm,” các tác giả viết.

Đeo ống thở hoặc thiết bị lặn, nhóm nghiên cứu theo dõi 38 loài cá bướm bơi tự do, 32 trong số đó được quan sát thấy trong hơn 5 lần chạm trán với 5 cá thể trở lên — tiêu chí để đưa vào phân tích thống kê của các nhà nghiên cứu — qua 3.770 lần chạm trán.

Tiến sĩ Keith và cộng sự phát hiện ra rằng khả năng nhận biết các loài đối thủ và hiện tượng tẩy trắng ảnh hưởng đến khả năng phản ứng thỏa đáng.

“Bằng cách nhận ra đối thủ cạnh tranh, từng con cá có thể đưa ra quyết định liệu có nên tham gia vào cuộc chiến hay rút lui để bảo tồn nguồn năng lượng quý giá cũng như tránh bị thương,” tiến sĩ Keith cho biết trong thông cáo. Để làm được điều này, nhiều tín hiệu thị giác đóng vai trò như “quy tắc giao tiếp” giữa các loài cá bướm cùng loài lẫn khác loài.

Về cơ bản, khi một con cá bướm ra hiệu cho đối thủ cạnh tranh rằng chúng đang sở hữu một mảng san hô nào đó nên chúng sẽ chúi mũi xuống và nâng vây lưng có gai lên.

“Gần giống như việc dựng tóc gáy vậy,” tiến sĩ Keith cho biết.

Nếu cảnh báo bằng hình ảnh này không ngăn được đối thủ cạnh tranh, một con cá sẽ đuổi theo con kia, cho đến khi một trong số chúng bỏ cuộc.

Những cuộc rượt đuổi này thật mệt mỏi.

“Tôi đã từng bơi theo một con khoảng 50m, khá mệt, chúng rất nhanh,” tiến sĩ Keith giải thích thêm.

Trước hiện tượng tẩy trắng năm 2016, tiến sĩ Keith và cộng sự đã phát hiện ra rằng cá bướm có thể giải quyết tranh chấp bằng cách sử dụng các tín hiệu hình ảnh trong khoảng 28% thời gian. Tuy nhiên, sau hiện tượng tẩy trắng, cuộc chạm trán ngày càng trở nên hung hăng hơn: chỉ 10% tranh chấp được giải quyết bằng tín hiệu trực quan, cho thấy ngày càng có ‘nhiều cuộc chiến không cần thiết’ (Hình 1).

Tiến sĩ Keith và cộng sự cũng phát hiện ra rằng nhiều loài cá ngày càng ít đưa ra tín hiệu khác nhau sau hiện tượng tẩy trắng, vì vậy các cuộc chạm trán leo thang thành rượt đuổi trong hơn 90% trường hợp – so với 72% trước thời gian hiện tượng xảy ra.

Tiến sĩ Keith cùng với cộng sự cũng phát hiện ra rằng ngày càng có nhiều cuộc rượt đuổi như thế này sau khi san hô bị tẩy trắng, đòi hỏi cá phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.

Những phát hiện này thật đáng lo ngại; gợi ý rằng, nếu tình trạng tẩy trắng san hô hàng loạt tiếp tục diễn ra, thì có thể nhiều thay đổi hành vi tiếp theo có thể có tác động tiêu cực mạnh mẽ đến sự sống còn của loài này.

“Việc đưa ra quyết định sai lầm về việc nên chiến hay không và đầu tư nguồn năng lượng thực sự quý giá vào đâu, có thể đưa chúng đến bờ vực nguy cơ chết đói thực sự,” tiến sĩ Keith cho biết:

Nhưng những cuộc chạm trán này đang xảy ra ở khắp mọi nơi khi biến đổi khí hậu trở nên nghiêm trọng hơn, không chỉ giữa các loài cá bướm sống ở rạn san hô, vì vậy loài cá đầy màu sắc này có thể cung cấp manh mối quan trọng cho những gì chúng ta có thể mong đợi trong thời gian sắp tới khi trái đất ngày càng nóng lên. Hiện tại, chúng ta biết kịch bản khí hậu này đang đến rất nhanh: năm ngoái, nghiên cứu lập mô hình chỉ ra rằng ngay cả khi đạt được mục tiêu hạn chế nhiệt độ nóng lên trong phạm vi 1,5 độ C trong thỏa thuận Paris, thì 99% rạn san hô trên thế giới sẽ chết (tham khảo). Nếu nhiệt độ nóng lên trong phạm vi 2 độ C, thì 100% rạn san hô trên thế giới cũng như tất cả các loài cá sống ở trong chúng sẽ biến mất.

Mãi mãi

“Xem xét cách hành vi phản ứng với những thay đổi thực tế trong môi trường, và thấy rằng thay đổi đó giống nhau bất kể ở đâu, chúng ta có thể bắt đầu dự đoán mức thay đổi của các quần thể sinh thái trong tương lai,” tiến sĩ Keith cho biết. “Những tính toán sai lầm về nơi đầu tư năng lượng tốt nhất cho dù tương đối nhỏ nhưng cuối cùng có thể đẩy nhiều loài cá đến bờ vực nguy cơ.”

Tại thời điểm này, vẫn chưa rõ liệu cá bướm có thể thích nghi đủ nhanh với những thay đổi do hiện tượng tẩy trắng rạn san hô gây ra hay không. Nhưng chúng tôi biết rằng những thay đổi môi trường toàn cầu này đang phá vỡ quá trình tiến hóa kéo dài hàng triệu năm cho phép quần thể loài cá đáng kinh ngạc như vậy tồn tại trong cùng một môi trường sống. Chúng tôi cũng biết rằng những thay đổi như vậy trong mối quan hệ giữa các loài trong một cộng đồng duy nhất có thể ảnh hưởng đến lưới thức ăn.

“Những quy luật tham gia này phát triển cho một quần thể cụ thể, nhưng quần thể đó đang thay đổi,” tiến sĩ Keith chỉ ra. “Nhiều xáo trộn lặp đi lặp lại, chẳng hạn như các hiện tượng tẩy trắng, làm thay đổi sự phong phú và bản sắc của san hô – nguồn thức ăn của cá bướm. Vẫn chưa rõ liệu loài cá này có khả năng cập nhật quy luật đủ nhanh để hiệu chỉnh lại quyết định của chúng hay không.”

Biên dịch: Gia Nhi

Xem thêm:

Biến đổi khí hậu sẽ gây ra thêm nhiều trận lở tuyết chết người
Biến đổi khí hậu sẽ làm tan chảy tất cả sông băng ở châu Phi vào năm 2040