Sóng nhiệt biển (marine heatwave) là đợt nước biển ở một vùng nóng bất thường kéo dài nhiều ngày liền, theo định nghĩa phổ biến là nhiệt độ nước vượt mức mà chỉ 10% số ngày cùng thời điểm trong giai đoạn tham chiếu từng vượt qua, kéo dài ít nhất 5 ngày liền. Có đợt chỉ vài tuần, có đợt kéo dài hơn hai năm và lan rộng hàng triệu km². Theo IPCC, tần suất sóng nhiệt biển đã tăng khoảng gấp đôi kể từ thập niên 1980.
Khác với nắng nóng trên đất liền mà ta cảm thấy ngay, sóng nhiệt biển thường chỉ lộ ra khi hậu quả đã xuất hiện: cá bỏ đi, chim biển chết hàng loạt, rừng tảo biến mất, tảo độc nở hoa khiến nghề cá phải đóng cửa.
Định nghĩa: nóng bao nhiêu thì gọi là sóng nhiệt
Không có một ngưỡng nhiệt độ cố định cho cả hành tinh. Nước 29 °C là bình thường ở biển nhiệt đới nhưng là thảm hoạ ở biển ôn đới. Vì vậy năm 2016, nhóm nghiên cứu do nhà hải dương học Alistair Hobday (Úc) dẫn đầu đề xuất cách định nghĩa theo từng địa điểm:
- Lấy chuỗi nhiệt độ nước mặt của nơi đó trong một giai đoạn tham chiếu dài, thường khoảng 30 năm.
- Tính ngưỡng 90% cho từng ngày trong năm (nghĩa là chỉ 10% số ngày cùng thời điểm từng nóng hơn).
- Khi nhiệt độ vượt ngưỡng đó liên tục ít nhất 5 ngày, đó là một đợt sóng nhiệt biển.
Năm 2018, nhóm này bổ sung bốn cấp độ, dựa trên việc nhiệt độ vượt ngưỡng bao nhiêu lần so với khoảng cách giữa ngưỡng và mức trung bình:
| Cấp | Tên gọi | Mức vượt (so với chênh lệch ngưỡng – trung bình) |
|---|---|---|
| I | Vừa (moderate) | từ 1 đến dưới 2 lần |
| II | Mạnh (strong) | từ 2 đến dưới 3 lần |
| III | Nghiêm trọng (severe) | từ 3 đến dưới 4 lần |
| IV | Cực đoan (extreme) | từ 4 lần trở lên |
Cách định nghĩa theo địa phương này giờ được NOAA, Copernicus và nhiều cơ quan dùng để cảnh báo. Một điểm còn bàn cãi: nên lấy giai đoạn tham chiếu cố định (để thấy rõ biển ấm lên) hay giai đoạn trượt theo thời gian (để chỉ bắt những đợt bất thường so với "cái bình thường mới"). Hai cách cho ra con số khác nhau, nên khi đọc tin cần xem họ dùng cách nào.
Vì sao sóng nhiệt biển xảy ra
Mỗi đợt có nguyên nhân trực tiếp riêng, thường là tổ hợp của vài yếu tố:
- Gió yếu kéo dài: gió yếu thì mặt biển ít bị khuấy, lớp nước nóng mỏng trên cùng không trộn xuống được, nắng tiếp tục hun nóng.
- Vùng áp cao đứng yên: trời quang, ít mây, nắng chiếu nhiều, giống cơ chế nắng nóng trên đất liền.
- Dòng hải lưu đổi hướng hoặc mạnh lên: dòng nước ấm đẩy sâu hơn về phía cực.
- Các dao động khí hậu lớn: chẳng hạn những năm El Niño làm nhiều vùng biển nóng lên (hiện tượng này đã có bài riêng ở mảng khác).
Còn xu hướng tăng thì có nguyên nhân chung. Đại dương đã ấm lên trung bình khoảng 0,9 °C ở mặt nước so với cuối thế kỷ 19, theo IPCC. Khi cả "mặt bằng" nhiệt độ được nâng lên, cùng một cú hích thời tiết dễ đẩy nước vượt ngưỡng hơn. Báo cáo đặc biệt về Đại dương của IPCC (2019) đánh giá rằng khoảng 84–90% số đợt sóng nhiệt biển trong giai đoạn 2006–2015 có thể quy cho phần ấm lên do con người gây ra.
Những đợt sóng nhiệt biển đáng nhớ
Tây Úc 2011
Đầu năm 2011, vùng biển ngoài khơi Tây Úc nóng hơn bình thường vài độ trong nhiều tuần. Rừng tảo bẹ dọc bờ biển phía bắc vùng phân bố bị mất trên diện rộng và chưa hồi phục hẳn ở nhiều đoạn bờ; thảm cỏ biển ở Vịnh Shark bị thiệt hại nặng. Đây là đợt khiến giới khoa học bắt đầu dùng hẳn cụm từ "marine heatwave".
"The Blob" ở Đông Bắc Thái Bình Dương, 2014–2016
Một khối nước ấm khổng lồ xuất hiện ngoài khơi Alaska và bờ tây Bắc Mỹ, được đặt biệt danh "the Blob". Đợt này kéo dài khoảng hai năm và để lại chuỗi hậu quả nối tiếp:
- Năm 2015, tảo cát độc Pseudo-nitzschia nở hoa trên dải bờ biển dài, sinh độc tố axit domoic, khiến mùa khai thác cua Dungeness ở California bị hoãn nhiều tháng.
- Chim biển uria thường (common murre) chết hàng loạt vào mùa đông 2015–2016 vì thiếu cá nhỏ; một nghiên cứu năm 2020 ước tính số chim chết có thể lên tới khoảng một triệu con.
- Đàn cá tuyết Thái Bình Dương ở Vịnh Alaska suy giảm mạnh, đến mức vùng khai thác cá tuyết do liên bang Mỹ quản lý ở Vịnh Alaska phải đóng cửa năm 2020.
Địa Trung Hải 2003 và những năm sau
Mùa hè 2003, cùng lúc châu Âu chịu nắng nóng, nước biển phía tây Địa Trung Hải nóng bất thường. Các thợ lặn và nhà khoa học ghi nhận san hô mềm gorgonian, bọt biển và nhiều sinh vật đáy chết hàng loạt ở độ sâu vài chục mét. Những đợt tương tự lặp lại nhiều lần trong các năm sau.
Năm 2023 và 2024: biển nóng kỷ lục toàn cầu
Từ khoảng tháng 3, tháng 4 năm 2023, nhiệt độ trung bình mặt nước biển toàn cầu (trừ vùng cực) liên tục phá kỷ lục trong nhiều tháng, theo dữ liệu NOAA và Copernicus. Bắc Đại Tây Dương nóng bất thường từ giữa năm, vùng biển quanh Florida có lúc vượt 32 °C. Các nhà khoa học vẫn đang phân tích vì sao năm đó nóng vượt dự báo; ngoài xu hướng ấm lên và El Niño hình thành giữa năm, các yếu tố được đem ra bàn gồm gió yếu, lượng bụi sa mạc thấp và thay đổi quy định nhiên liệu tàu biển làm giảm sol khí.
Sóng nhiệt biển gây hại thế nào cho sinh vật
Mỗi loài có một "dải nhiệt dễ chịu". Sinh vật biển nhạy hơn sinh vật trên cạn ở chỗ chúng thường sống sát giới hạn chịu nóng của mình, lại khó tìm chỗ trú mát. Các tác động thường gặp:
- Chết hàng loạt với sinh vật bám đáy không di chuyển được: san hô, bọt biển, trai, hàu, tảo bẹ, cỏ biển.
- Di cư bất thường: cá bơi về phía cực hoặc xuống sâu tìm nước mát; loài nhiệt đới xuất hiện ở nơi chưa từng thấy.
- Đứt gãy chuỗi thức ăn: nước ấm phân tầng mạnh, ít dinh dưỡng trồi lên, phù du kém đi, kéo theo cá nhỏ, chim và thú biển đói.
- Tảo độc nở hoa: nhiều loài tảo độc ưa nước ấm, gây hại cho nghề nuôi và khai thác nhuyễn thể.
- Dịch bệnh: sinh vật bị căng thẳng nhiệt dễ nhiễm bệnh hơn; một số mầm bệnh phát triển mạnh trong nước ấm.
Tẩy trắng san hô là tác động được biết nhiều nhất của sóng nhiệt biển, đã có bài riêng ở mảng khác. Ở đây chỉ nhắc một ý: Đài Theo dõi Rạn San hô của NOAA (Coral Reef Watch) dùng chỉ số "tuần nóng tích luỹ" (Degree Heating Weeks) để cảnh báo, tức là cộng dồn mức vượt ngưỡng theo thời gian. Ý tưởng "cộng dồn" này cho thấy một đợt nóng vừa nhưng kéo dài có thể nguy hiểm không kém một đợt nóng gắt mà ngắn.
Sóng nhiệt biển dưới mặt nước
Phần lớn thống kê dựa trên nhiệt độ mặt nước đo bằng vệ tinh, vì đó là dữ liệu phủ khắp. Nhưng sóng nhiệt có thể xảy ra ở dưới sâu mà mặt nước không lộ ra, hoặc ngược lại chỉ nóng ở lớp mặt. Những năm gần đây, dữ liệu từ phao tự động Argo, trạm neo và cảm biến gắn trên bẫy tôm hùm, lưới cá cho thấy có những đợt nóng ở đáy thềm lục địa kéo dài hơn và ảnh hưởng mạnh tới các loài sống đáy. Đây là mảng nghiên cứu đang mở rộng nhanh.
Tương lai theo IPCC
Theo IPCC AR6, sóng nhiệt biển sẽ tiếp tục tăng tần suất, cường độ và thời gian kéo dài trong thế kỷ 21. Mức tăng phụ thuộc nhiều vào kịch bản phát thải: kịch bản phát thải thấp thì tăng ít hơn đáng kể so với kịch bản cao. Các vùng được dự báo chịu tác động mạnh gồm biển nhiệt đới, Bắc Băng Dương và những vùng dòng biên phía tây như dòng Kuroshio, dòng Gulf Stream.
| Mốc | Sự kiện |
|---|---|
| 1981 | Bắt đầu chuỗi nhiệt độ mặt biển toàn cầu đo bằng vệ tinh liên tục, nền tảng của mọi thống kê sau này |
| 2003 | Sóng nhiệt biển phía tây Địa Trung Hải, sinh vật đáy chết hàng loạt |
| 2011 | Sóng nhiệt Tây Úc, mất rừng tảo bẹ trên diện rộng |
| 2014–2016 | "The Blob" ở Đông Bắc Thái Bình Dương |
| 2016 | Hobday và cộng sự công bố định nghĩa chuẩn |
| 2018 | Bổ sung bốn cấp độ |
| 2019 | Báo cáo đặc biệt Đại dương và Băng quyển của IPCC đánh giá sóng nhiệt biển |
| 2023–2024 | Nhiệt độ mặt biển toàn cầu lập kỷ lục nhiều tháng liền |
Góc nhìn hôm nay: theo dõi và ứng phó
Ngày nay có thể xem sóng nhiệt biển gần như theo thời gian thực:
- Marine Heatwave Tracker (marineheatwaves.org) vẽ bản đồ toàn cầu theo đúng định nghĩa Hobday, cập nhật hằng ngày.
- NOAA Coral Reef Watch cho cảnh báo nhiệt ở các vùng rạn, kể cả Biển Đông.
- Copernicus Marine Service của châu Âu có dữ liệu nhiệt độ biển, dự báo nhiều ngày tới.
Với người nuôi biển, bản tin nhiệt độ nước là công cụ thật sự hữu ích: biết trước đợt nóng thì có thể giảm mật độ, hạ lồng sâu hơn nếu điều kiện cho phép, thu hoạch sớm hoặc tăng theo dõi dịch bệnh. Một số nơi trên thế giới đã đưa cảnh báo sóng nhiệt biển vào quản lý nghề cá, đóng mở mùa khai thác linh hoạt theo dữ liệu.
Với người đi lặn, mùa nước nóng bất thường là lúc nên đặc biệt nhẹ tay: sinh vật đang căng thẳng dễ tổn thương hơn bình thường, mọi va chạm, đứng lên rạn hay khuấy trầm tích đều thêm gánh nặng cho chúng.
Câu hỏi thường gặp
Sóng nhiệt biển là gì?
Là đợt nước biển ở một vùng nóng bất thường so với chính nơi đó, thường được định nghĩa là vượt ngưỡng phân vị 90 của cùng thời điểm trong năm và kéo dài ít nhất 5 ngày. Định nghĩa này do nhóm của Alistair Hobday đề xuất năm 2016. Một đợt có thể kéo dài vài tuần đến vài năm.
Sóng nhiệt biển khác nắng nóng trên đất liền thế nào?
Nước giữ nhiệt lâu hơn không khí, nên sóng nhiệt biển thường kéo dài hơn nhiều, có khi hàng tháng hoặc hàng năm. Nó cũng có thể xảy ra ở dưới sâu mà mặt biển không lộ rõ. Tác hại thường chỉ thấy rõ qua sinh vật chết, cá bỏ đi hay tảo độc nở hoa.
"The Blob" là gì?
Là biệt danh của khối nước ấm bất thường ở Đông Bắc Thái Bình Dương giai đoạn 2014–2016. Đợt sóng nhiệt này gây tảo độc nở hoa dọc bờ tây Bắc Mỹ, chim biển uria thường chết hàng loạt và đàn cá tuyết ở Vịnh Alaska suy giảm mạnh.
Sóng nhiệt biển có tăng lên không?
Theo IPCC, tần suất sóng nhiệt biển đã tăng khoảng gấp đôi từ thập niên 1980 và sẽ tiếp tục tăng trong thế kỷ 21. Mức tăng lớn hay nhỏ phụ thuộc nhiều vào lượng khí nhà kính phát thải trong những thập kỷ tới.
Xem bản đồ sóng nhiệt biển ở đâu?
Trang Marine Heatwave Tracker (marineheatwaves.org) cập nhật bản đồ toàn cầu hằng ngày. NOAA Coral Reef Watch có cảnh báo nhiệt cho vùng rạn san hô, còn Copernicus Marine Service cung cấp dữ liệu và dự báo nhiệt độ biển.
