Hải cẩu Weddell lặn dưới băng Nam Cực: tìm lỗ thở và gặm băng để sống

Hải cẩu Weddell là loài thú sống xa về phía nam nhất Trái Đất, quanh năm bám lớp băng ven bờ Nam Cực và lặn xuống dưới băng để săn cá. Chúng có thể lặn sâu hơn 500 m và ở dưới nước hơn một giờ, nhưng phần lớn các lần lặn ngắn hơn nhiều. Mỗi lần lặn, chúng phải tìm đường quay lại đúng lỗ thở trên mặt băng, những lỗ mà chúng giữ cho khỏi đóng băng bằng chính hàm răng của mình.

Loài hải cẩu của băng ven bờ

Hải cẩu Weddell (Leptonychotes weddellii) mang tên nhà hàng hải người Anh James Weddell, người dẫn đoàn săn hải cẩu vào vùng biển phía nam năm 1823, vùng biển ấy sau này cũng mang tên ông. Đây là một loài hải cẩu thật (Phocidae), thân dài khoảng 2,5 đến 3,5 m, nặng có thể tới khoảng 400–600 kg, con cái thường lớn hơn con đực một chút. Lông màu xám đen điểm những đốm bạc, đầu tròn nhỏ so với thân, mõm ngắn trông như đang mỉm cười.

Điều làm loài này đặc biệt là nơi sống. Nhiều loài hải cẩu Nam Cực sống trên băng trôi ngoài khơi. Hải cẩu Weddell lại chọn băng cố định ven bờ (fast ice), tức lớp băng biển dính liền với bờ đất hoặc thềm băng, không trôi theo sóng gió. Chúng sống ở đây kể cả trong mùa đông tối đen, khi nhiệt độ không khí xuống rất sâu dưới 0°C. Nước biển dưới băng, ở khoảng âm 1,8°C, thật ra còn ấm hơn không khí bên trên.

Lặn dưới mái băng: những con số

Từ thập niên 1960, hải cẩu Weddell đã là "phòng thí nghiệm sống" của ngành sinh lý lặn. Những gì các thẻ ghi và quan sát đã cho thấy:

Cũng như các thợ lặn giỏi khác, con số kỷ lục không phải nhịp sống bình thường. Hải cẩu Weddell chủ yếu thực hiện những lần lặn vừa phải, lặp lại nhiều lần trong ngày, để không phải nghỉ dài ở mặt nước hồi phục.

Lỗ thở: sống còn bằng hàm răng

Dưới mái băng dày hàng mét, thứ quý nhất là một chỗ để thở. Hải cẩu Weddell dùng các vết nứt tự nhiên trên băng, rồi giữ cho chúng mở suốt mùa đông bằng cách dùng răng cửa và răng nanh hướng ra phía trước để cạo, gặm băng mới đóng quanh mép lỗ. Chúng vừa xoay đầu qua lại vừa cạo, như dùng một chiếc khoan.

Cái giá rất rõ: răng mòn dần theo năm tháng. Những con già có răng mòn vẹt, đôi khi nứt hoặc nhiễm trùng, khiến việc giữ lỗ thở và ăn uống khó khăn hơn. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng răng mòn là một trong những yếu tố giới hạn tuổi thọ của loài, vốn có thể sống khoảng hai, ba chục năm.

Lỗ thở cũng là "tài sản". Trong mùa sinh sản, con đực chiếm giữ một vùng nước dưới băng quanh vài lỗ thở và đuổi các con đực khác đi. Những trận tranh chấp diễn ra dưới nước, và con đực trưởng thành thường mang nhiều vết thương quanh vùng sinh dục và chân sau.

Tìm đường trong bóng tối dưới băng

Một con hải cẩu bơi xa vài trăm mét, có khi hơn một km dưới mái băng, rồi phải quay lại đúng một lỗ thở rộng chưa tới một mét. Sai đường là chết đuối. Chúng làm bằng cách nào?

Các nghiên cứu, bao gồm cả những thí nghiệm gắn camera và cảm biến trên hải cẩu ở eo McMurdo, gợi ý chúng dùng kết hợp nhiều tín hiệu:

• Ánh sáng: vào mùa có nắng, lỗ thở và vết nứt sáng hơn hẳn mái băng xung quanh khi nhìn từ dưới lên. Mắt hải cẩu Weddell to, nhạy với ánh sáng yếu.
• Âm thanh: tiếng của hải cẩu khác quanh lỗ thở, và có thể cả tiếng vọng từ cấu trúc băng.
• Trí nhớ đường đi: chúng có vẻ ghi nhớ lộ trình và địa hình dưới băng, đi lặp lại những đường quen.
• Tín hiệu khác: từ trường và dòng chảy được bàn tới như những yếu tố có thể đóng góp, nhưng chưa có bằng chứng chắc chắn.

Vào mùa đông tối hoàn toàn, khả năng tìm đường của chúng càng đáng nể. Đây vẫn là một vấn đề nghiên cứu mở.

Săn gì dưới băng

Năm 1999, nhóm của Randall Davis công bố trên tạp chí Science những đoạn phim quay bằng camera gắn trên lưng hải cẩu Weddell đang săn mồi dưới lớp băng cố định. Các hình ảnh cho thấy hai con mồi chính:

• Cá bạc Nam Cực (Pleuragramma antarctica): loài cá nhỏ sống thành đàn, là thức ăn quan trọng của nhiều loài chim và thú Nam Cực. Hải cẩu thường tiếp cận từ phía dưới, nhìn đàn cá nổi bật trên nền băng sáng.
• Cá răng Nam Cực (Dissostichus mawsoni): loài cá lớn có thể dài hơn 1,5 m, sống ở tầng sâu. Bắt được một con là một bữa lớn.

Ngoài ra chúng ăn cả mực, giáp xác và cá đáy khác. Việc thấy được cách hải cẩu săn bằng mắt đã giúp các nhà khoa học hiểu vì sao ánh sáng mùa hè dưới băng quan trọng với chúng.

Mùa sinh sản: tiếng hát và con non tập lặn

Tiếng hát dưới băng

Hải cẩu Weddell là một trong những loài hải cẩu "nói nhiều" nhất. Dưới nước, chúng phát ra những chuỗi âm thanh rất lạ: tiếng lảnh lót trượt dần từ cao xuống thấp như tiếng tên lửa đồ chơi, tiếng gõ, tiếng rung, tiếng huýt. Người đứng trên mặt băng có thể nghe thấy tiếng vọng lên qua băng.

Con đực dùng âm thanh để khẳng định lãnh thổ quanh lỗ thở trong mùa sinh sản. Các nhóm hải cẩu ở những vùng khác nhau quanh Nam Cực có kiểu tiếng kêu khác nhau, giống như "giọng địa phương". Bản ghi âm tiếng hải cẩu Weddell rất dễ tìm trên mạng và là một trong những âm thanh kỳ lạ nhất của đại dương.

Con non tập lặn trên băng

Con cái sinh con trên mặt băng vào mùa xuân Nam Cực, khoảng tháng 9 đến tháng 11. Con non mới sinh nặng khoảng 25–30 kg, lông xám nâu mềm. Chỉ sau khoảng một, hai tuần, nhiều con non đã theo mẹ xuống nước, tập lặn qua chính lỗ thở. Sữa hải cẩu rất béo, con non lớn rất nhanh, và cai sữa sau khoảng sáu, bảy tuần.

Đó là một trong những lần xuống nước sớm nhất ở các loài hải cẩu. Học lặn sớm, dưới mái băng, có lẽ là cách tốt nhất để con non làm quen với môi trường mà nó sẽ sống trọn đời.

Góc nhìn hôm nay: hải cẩu Weddell và biển băng thay đổi

IUCN xếp hải cẩu Weddell ở mức Ít quan ngại. Chúng sống ở nơi gần như không có con người, ít bị săn bắt kể từ khi Hiệp ước Nam Cực và Công ước Bảo tồn Hải cẩu Nam Cực ra đời. Mối lo lớn hơn nằm ở biến đổi băng biển: một loài phụ thuộc vào băng cố định để sinh sản và giữ lỗ thở sẽ chịu ảnh hưởng nếu thời điểm hình thành và tan băng thay đổi.

Hải cẩu Weddell còn đóng góp cho khoa học đại dương theo cách bất ngờ: các cảm biến nhiệt độ, độ mặn gắn trên lưng chúng đã thu dữ liệu từ những vùng nước dưới băng mà tàu khảo sát gần như không thể tới. Bài về đánh dấu vệ tinh trong danh mục này kể rõ hơn.

Ai muốn tìm hiểu thêm có thể xem các chương trình tài liệu về Nam Cực của BBC, nơi từng có cảnh quay hải cẩu Weddell dưới băng, đọc các bài của Gerald Kooyman về sinh lý lặn, hoặc tìm bản ghi âm tiếng hải cẩu Weddell trong kho âm thanh của các viện hải dương học.