Mùa đông ở phương Bắc thường gợi lên hình ảnh mặt hồ đóng băng, tuyết phủ trắng và thiên nhiên chìm vào trạng thái ngủ yên. Nhưng bên dưới lớp băng ấy, một quá trình sinh thái nguy hiểm đôi khi đang diễn ra: winterkill, hiện tượng cá chết hàng loạt do thiếu oxy hòa tan trong nước.

Ảnh: wxpr

Điều đáng ngạc nhiên là thủ phạm không trực tiếp phải là cái lạnh. Cá vẫn có thể sống trong nước rất lạnh nếu lượng oxy đủ. Vấn đề bắt đầu khi một hồ hoặc ao bị băng phủ trong thời gian dài, đặc biệt khi bên trên lớp băng còn có một lớp tuyết dày.

Bình thường, oxy trong nước đến từ không khí và từ quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh, tảo và các sinh vật phù du. Nhưng khi băng phủ mặt nước, sự trao đổi oxy với khí quyển bị hạn chế. Nếu tuyết tiếp tục phủ trên băng, ánh sáng mặt trời khó xuyên xuống nước, khiến quá trình quang hợp suy giảm mạnh.

Ảnh: mass

Trong khi đó, cá vẫn phải hô hấp. Vi khuẩn cũng tiếp tục phân hủy lá cây, thực vật chết và các chất hữu cơ dưới đáy hồ. Quá trình phân hủy này tiêu thụ thêm oxy. Cứ như vậy, nguồn cung giảm xuống trong khi nhu cầu vẫn tiếp tục, cho đến khi lượng oxy hòa tan trở nên quá thấp để cá có thể tồn tại.

Winterkill thường xảy ra mạnh ở các hồ và ao nông, đặc biệt những nơi có nhiều thực vật thủy sinh hoặc vật chất hữu cơ phân hủy. Những loài cá ít chịu được môi trường thiếu oxy sẽ chết trước; nếu tình trạng kéo dài, số lượng cá chết có thể tăng lên rất nhanh. Ở một số trường hợp, người ta chỉ phát hiện thảm họa khi băng tan vào mùa xuân và hàng loạt xác cá nổi lên mặt nước.

Ảnh: cleanwaterpro

Điều thú vị là winterkill không nhất thiết chỉ mang ý nghĩa tiêu cực. Trong một số hệ sinh thái, những đợt chết cá tự nhiên có thể làm giảm mật độ quá cao của một số loài, sau đó quần thể cá có thể phục hồi khi điều kiện môi trường trở lại bình thường.

Con người thậm chí có thể hạn chế nguy cơ này ở các ao nuôi hoặc hồ nhỏ bằng cách duy trì một phần mặt nước không bị tuyết phủ hoặc sử dụng hệ thống sục khí phù hợp. Tuy nhiên, với những hồ tự nhiên lớn, winterkill vẫn là một phần của động lực sinh thái.

Vì thế, một mặt hồ đóng băng không hẳn là một thế giới đang “ngủ”. Đôi khi, dưới lớp băng trắng lạnh giá ấy là một cuộc chiến vô hình giữa ánh sáng, oxy, sự sống và quá trình phân hủy. Và khi mùa xuân đến, những gì xuất hiện trên mặt nước có thể là dấu vết cuối cùng của cuộc chiến đó.