Các loài động vật phù du dưới nước ngọt và biển thường di cư theo chiều dọc – Ảnh: SCIENTIFIC AMERICAN

Khi chúng trồi lên, các nhóm động vật phù du khác cũng tham gia vào, như động vật chân chèo, cá mòi, nhuyễn thể và ấu trùng cá. Đám đông vẫn ở gần mặt biển suốt đêm. Tuy nhiên, ngay khi những tia sáng đầu tiên của buổi sáng bắt đầu xuất hiện, chúng đã quay trở lại vực sâu.

Khi hoàng hôn và Mặt trời mọc trượt từ đông sang tây mỗi 24 giờ – qua Thái Bình Dương, rồi đến Ấn Độ Dương, Nam và Đại Tây Dương – đàn này đến đàn khác thực hiện cùng một hành trình đi lên vào đêm và rút ​​lui khi ánh sáng ban ngày quay trở lại, trang Scientific American cho biết.

Con người hầu như không biết về chuyển động thủy sinh hằng ngày này, được gọi là sự di cư theo phương thẳng đứng. Tuy nhiên, đó là sự di cư thường xuyên nhất của sự sống trên Trái đất.

Ước tính hiện tại cho thấy khoảng 10 tỉ tấn động vật thực hiện những chuyến du ngoạn này mỗi ngày. Một số trong chúng vọt lên từ độ sâu hơn 900m bên dưới. Đó là một kỳ tích đáng kinh ngạc.

Tại sao số lượng khổng lồ các loài động vật nhỏ bé lại thực hiện một chuyến đi gian khổ như vậy mỗi ngày?

Câu trả lời ngắn gọn là ăn và tránh bị ăn

Vào ban ngày, các loài động vật phù du dễ bị tổn thương, chúng ẩn náu khỏi những kẻ săn mồi như mực và cá ở độ sâu tối tăm.

Khi màn đêm bắt đầu buông xuống, chúng lao lên mặt nước để ăn thực vật phù du – những loài thực vật thủy sinh cực nhỏ sống ở độ cao vài chục mét nước – dưới sự bao phủ của màn đêm.

Một nghiên cứu mới đang tiết lộ những phức tạp tiềm ẩn của cuộc di cư hàng loạt này.

Có một điều, quá trình này gắn liền với những gì đang xảy ra trên bầu trời. Khi mặt trời vắng mặt trong nhiều tuần tại một thời điểm trong mùa đông vùng cực, một số loài động vật này sẽ sắp xếp lại các cuộc di cư của chúng theo chu kỳ của Mặt trăng.

Nhật thực có thể báo hiệu chúng bắt đầu bơi về phía bề mặt. Bà Deborah Steinberg, trưởng khoa sinh học tại Viện Khoa học biển Virginia (Mỹ), nhận ra điều này trong một chuyến đi nghiên cứu. Mặc dù những thay đổi ánh sáng trên mặt biển không rõ ràng đối với bà và các đồng nghiệp, nhưng động vật phù du bằng cách nào đó đã ghi nhận những thay đổi tinh tế về ánh sáng ở xa dưới nước.

Bà Kelly J. Benoit-Bird của Viện Nghiên cứu thủy cung vịnh Monterey (MBARI) ở bang California và ông Mark Moline của Đại học Delaware (Mỹ) đã đưa một phương tiện tự hành dưới nước dài 300m xuống lưu vực Catalina ngoài khơi miền Nam California. Phương tiện này thực hiện các phép đo sonar theo phương thẳng đứng về cuộc di cư của động vật phù du.

Kết quả tiết lộ cho họ biết các loài động vật phù du được tổ chức thành các cụm xác định rõ ràng, tập hợp chặt chẽ theo từng loại và di cư cùng nhau theo các dòng thời gian cẩn thận.

Bà Steinberg và các nhà khoa học khác còn phát hiện tỉ lệ khá nhiều carbon biến mất khỏi bề mặt đại dương.

Tuy nhiên, sau nhiều lần lặn biển đêm, sống cùng các động vật phù du di cư, bà Steinberg và các đồng nghiệp đã có câu trả lời về sự biến mất của carbon.

Trên bề mặt đại dương, thực vật phù du hút một lượng lớn CO₂ từ khí quyển, nhưng chúng lại thải phần lớn vào không khí, thường là trong vài ngày. Khi các loài động vật phù du di cư bơi lên vào ban đêm và ăn những thực vật biển này, chúng trở thành một loại băng tải sinh học, vận chuyển carbon xuống biển sâu, nơi carbon có thể bị cô lập trong hàng trăm hoặc hàng nghìn năm.

Mặt trời sẽ tiếp tục mọc và lặn. Như vậy, vô số loài động vật sẽ theo thủy triều của bóng tối và ánh sáng dưới nước, ăn, bài tiết và điều chỉnh sự cân bằng của các nguyên tố trên hành tinh của chúng ta.