Trong hơn hai thập kỷ, các nhà khoa học đã nghiên cứu một hiện tượng phát sáng kỳ lạ ở vùng biển Nam Cực, nay đã được xác định nguồn gốc từ các loài tảo silic (diatoms) và tảo vôi (coccolithophores) siêu nhỏ. Hình ảnh vệ tinh đã ghi nhận những khu vực sáng bất thường, trước đây chỉ được cho là do 'Vành đai Canxit Lớn' ở phía bắc gây ra.
Một đoàn thám hiểm khoa học trên tàu R/V Roger Revelle đã tiến hành đo đạc sâu rộng về màu sắc nước, độ phản xạ và các cộng đồng sinh vật tại vĩ độ 60 độ nam. Cuộc điều tra này đã xác nhận rằng các loài tảo silic, với lớp vỏ mỏng manh bằng silica, chính là nguyên nhân chính tạo nên hiện tượng phát quang quan sát được. Nghiên cứu cũng phát hiện bằng chứng cho thấy tảo vôi có thể tồn tại và phát triển ở vùng nước lạnh phía nam này, đóng vai trò như những 'quần thể mầm' góp phần vào các chu trình dinh dưỡng.
Những phát hiện này mang ý nghĩa quan trọng, đặc biệt khi khu vực Nam Cực là một bể chứa carbon khổng lồ và đang chịu tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu. Các nhà khoa học đã quan sát thấy sự suy giảm đáng kể của quần thể tảo silic trong giai đoạn 1997-2016, trùng với thời kỳ băng biển gia tăng. Sau năm 2016, khi băng biển bắt đầu rút đi, đã có dấu hiệu phục hồi nhẹ ở một số khu vực tảo silic, nhưng đồng thời các nhóm tảo nhỏ hơn như cryptophytes và haptophytes lại phát triển mạnh mẽ. Sự thay đổi cán cân này có thể làm suy yếu khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon của đại dương, vốn phụ thuộc nhiều vào các loài tảo silic lớn hơn.
Sự hiện diện của tảo vôi ở vùng nước lạnh phía nam, nơi trước đây được cho là không phù hợp với chúng, đã thách thức các giả định trước đó về phạm vi phân bố của loài tảo này. Việc chúng tồn tại và hoạt động như 'quần thể mầm' cho thấy khả năng thích ứng đáng kinh ngạc của sinh vật biển trong môi trường khắc nghiệt. Sự hiện diện của tảo vôi ở những vùng nước này có ý nghĩa sâu sắc đối với chu trình carbon ở Nam Cực, vì chúng đóng góp vào bơm carbon sinh học bằng cách tạo ra các lớp vỏ canxi cacbonat, giúp vận chuyển carbon xuống đáy đại dương khi chúng chìm xuống.
Những khám phá này làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa các loài sinh vật phù du, ánh sáng và khí hậu. Sự thay đổi trong thành phần các nhóm tảo không chỉ ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn biển, mà còn tác động đến khả năng của đại dương trong việc điều hòa lượng khí CO2 trong khí quyển. Việc hiểu rõ hơn về cách các vi sinh vật này phản ứng với sự ấm lên toàn cầu và thay đổi băng biển là chìa khóa để dự báo chính xác hơn về tương lai của hệ sinh thái Nam Cực và vai trò của nó trong hệ thống khí hậu Trái Đất.
Những chuyển dịch trong cộng đồng sinh vật phù du này có thể làm giảm nguồn cung cấp thức ăn cho các loài ăn tảo, từ đó ảnh hưởng đến các động vật săn mồi bậc cao, đồng thời làm suy yếu bơm carbon sinh học, có khả năng làm tăng nồng độ CO2 trong khí quyển. Cuộc hành trình khám phá này trên tàu R/V Roger Revelle không chỉ giải mã một bí ẩn về ánh sáng đại dương mà còn mở ra những hiểu biết sâu sắc hơn về sự sống mong manh nhưng kiên cường ở những vùng đất xa xôi nhất hành tinh. Nó nhắc nhở chúng ta về sự kết nối chặt chẽ giữa mọi dạng sống và môi trường, về khả năng thích ứng và tái tạo của tự nhiên, ngay cả khi đối mặt với những thay đổi sâu sắc.