Joshua Tewksbury, trợ lý giáo sư sinh học tại đại học Washington, cho biết: “Chức năng sinh lý và nhiệt độ của môi trường sống có một mối liên hệ chặt chẽ. Tại vùng nhiệt đới, nhiều loài sống trong môi trường có hoặc gần khoảng tối ưu về nhiệt độ giúp chúng sinh sôi mạnh mẽ. Nhưng khi nhiệt độ vượt qua khoảng đó, mức độ thích nghi sẽ giảm nhanh chóng. Chúng sẽ không thể nào chống chịu nổi trong một môi trường như thế”.

Ngược lại, các loài vùng Bắc Cực có thể thích nghi với môi trường có nhiệt độ biến đổi trong khoảng dưới 00F đến khoảng 600F. Khoảng thay đổi này còn nhỏ hơn giới hạn nhiệt mà chúng có thể chịu đựng, do đó đa số sinh vật ở Bắc Cực vẫn có thể sống bình thường khi khí hậu thay đổi.

Curtis Deutsch – trợ lý giáo sư hải dương học và khoa học khí hậu tại đại học California (Los Angeles) đồng thời là đồng tác giả của nghiên cứu – cho biết: “Rất nhiều loài sinh vật nhiệt đới chỉ có thể chịu đựng được biên độ nhiệt nhỏ do môi trường khí hậu mà chúng sống tương đối ổn định quanh năm."


Con bọ lá thuộc họ Chrysomelidae sống ở rừng mây sườn đông dãy núi An-dec tại Ecuador. Thay đổi khí hậu có thể gây ra ảnh hưởng lớn hơn đối với loài côn trùng nhiệt đới này so với những gì các nhà khoa học vẫn nghĩ. (Ảnh: Kimberly Sheldon – Đại học Washington)

Tại sao cần phải quan tâm đến số phận của các sinh vật nhiệt đới?

Deutsch phát biểu: “Đa dạng sinh học của hành tinh chúng ta tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới nơi có số lượng khổng lồ các loài. Điều này khiến chúng tôi thấy được rằng ảnh hưởng của hiện tượng nóng lên toàn cầu sẽ có tác động xấu nhất đến các loài sinh vật nhiệt đới. Thêm nữa, khi các loài côn trùng nhiệt đới gặp nguy thì cả hệ sinh thái cũng vậy. Côn trùng nắm giữ những vai trò thiết yếu đối với con người và hệ sinh thái, ví dụ như chúng thụ phấn cho mùa màng của chúng ta, hay biến đổi các chất hữu cơ thành dinh dưỡng để các loài sinh vật khác có thể sử dụng. Côn trùng là một phần sống còn của hệ sinh thái”.

Ít nhất thì ảnh hưởng của sự nóng lên toàn cầu sẽ có tác động xấu trong một thời gian ngắn. Theo Deutsch, tại vùng nhiệt đới, nhiệt độ tăng lên sẽ làm giảm khả năng sinh sản của côn trùng. Tại vùng vĩ độ cao, khả năng sinh sản của các sinh vật lại tăng nhẹ. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng cả những loài côn trùng ở vùng vĩ độ cao cũng sẽ phải chịu những ảnh hưởng xấu.

Deutsch nói: “Thật không may, vùng nhiệt đới lại nắm giữ đa số các loài trên hành tinh chúng ta”. Tewksbury và Deutsch là hai tác giả chính của bài viết giải trình nghiên cứu đăng ngày 06 tháng 05 trên tờ Proceedings of the National Academy of Sciences. Nghiên cứu được tiến hành khi Deutsch còn là nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ ngành hải dương học thuộc đại học Washington.

Các nhà khoa học sử dụng hồ sơ ghi chép về nhiệt độ toàn cầu hàng ngày và hàng tháng từ năm 1950 đến năm 2000 đồng thời thêm vào dự đoán mô hình khí hậu của Hội thảo quốc tế về biến đổi khí hậu vào những năm đầu tiên của thế kỉ 21. Họ so sánh thông tin với dữ liệu về mối quan hệ giữa nhiệt độ và sự thích nghi của nhiều loài côn trùng nhiệt đới và ôn đới, ngoài ra còn có cả ếch, thằn lằn và rùa. Mức độ thích nghi được xác định bằng tỉ lệ tăng số lượng kết hợp với mức độ của các chức năng sinh lý.

Tewksbury cho biết: “Ảnh hưởng trực tiếp của biến đổi khí hậu đối với các loài được nghiên cứu dường như phụ thuộc nhiều vào khả năng thích nghi của loài hơn là nhiệt lượng tăng lên tại môi trường sống của chúng. Các loài nhiệt đới theo số liệu của chúng tôi đều là các loài sống trong vùng khí hậu gần như lý tưởng. Nhiệt độ dù chỉ tăng ở mức nhỏ cũng mang đến tai họa cho chúng”.

Khi nhiệt độ biến động, các loài phải cố gắng thích nghi. Ví dụ như loài gấu trắng Bắc Cực có lớp lông dày để bảo vệ chúng trong suốt mùa động khắc nghiệt. Các loài sinh vật nhiệt đới tự bảo vệ mình bằng cách tránh ánh nắng trực tiếp vào ban ngày, hoặc chôn mình trong lòng đất. Tuy
nhiên do chúng vốn sống gần với môi trường nhiệt cao tới hạn nên chỉ cần nhiệt độ không khí tăng nhẹ cũng khiến những biện pháp tránh nắng thành vô ích. Nhiệt độ có thể tăng quá nhanh khiến các loài không kịp biến đổi để thích nghi với nó.

Các tác giả khác của nghiên cứu bao gồm Raymond Huey, Kimberly Sheldon, David Haak và Paul Martin (đại học Washington), Cameron Ghalambor (đại học bang Colorado). Quỹ khoa học quốc gia và chương trình về thay đổi khí hậu của đại học Washington đã tài trợ cho nghiên cứu.

Nghiên cứu có ý nghĩa gián tiếp đối với ngành nông nghiệp ở vùng nhiệt đới nơi chiếm phần đông dân cư của thế giới. Các nhà khoa học dự định tìm hiểu ảnh hưởng của khí hậu trong tương lai đặc biệt là của nhiệt độ đối với mùa màng vùng nhiệt đới cũng như đối với những người sinh sống nhờ nông nghiệp.