Biển baltic là gì? Các nghiên cứu khoa học về Biển baltic

Định nghĩa và vị trí địa lý của Biển Baltic

Biển Baltic là một vùng biển nội địa nửa kín, có diện tích khoảng 377.000 km², trải dài theo hướng đông bắc – tây nam ở Bắc Âu. Nó được bao bọc bởi các quốc gia Thụy Điển và Phần Lan ở phía tây và bắc, Nga ở phía đông, và ba nước Baltic – Estonia, Latvia, Litva – cùng với Ba Lan, Đức và Đan Mạch ở phía nam và tây nam. Biển Baltic thông với Biển Bắc qua các eo biển hẹp gồm Kattegat, Skagerrak, và eo biển Đan Mạch.

Vùng biển này được chia thành các khu vực chính gồm: Biển Botnia ở phía bắc, Biển chính Baltic (Baltic Proper), Vịnh Phần Lan ở phía đông và Vịnh Riga. Mặc dù có diện tích lớn, Baltic là biển nông với độ sâu trung bình chỉ khoảng 55 m; điểm sâu nhất là Landsort Deep (gần Thụy Điển) với độ sâu xấp xỉ 459 m.

Với vị trí địa lý trải rộng qua nhiều quốc gia có nền kinh tế phát triển và dân số đông, Biển Baltic không chỉ là không gian sinh thái độc đáo mà còn là vùng biển có ý nghĩa địa chính trị, kinh tế và môi trường quan trọng hàng đầu ở châu Âu.

Đặc điểm địa chất và hình thành

Biển Baltic hình thành từ sự rút lui của băng hà vào cuối kỳ băng hà Weichselian, khoảng 10.000 năm trước. Sự chuyển tiếp từ hồ băng ngọt sang biển bán mặn xảy ra qua nhiều giai đoạn địa chất. Ban đầu là Hồ Baltic, sau đó là Biển Yoldia khi nước biển tràn vào, tiếp theo là Hồ Ancylus và cuối cùng là Biển Littorina – dạng tiền thân của Biển Baltic hiện tại.

Những thay đổi trong mực nước biển toàn cầu và chuyển động isostatic (sự nâng lên của lớp vỏ trái đất sau khi băng tan) đã ảnh hưởng đến hình dạng và độ sâu của vùng biển này. Diện mạo hiện đại của Baltic được ổn định trong khoảng 3.000 năm trở lại đây, mặc dù vẫn chịu tác động chậm của nâng vỏ địa chất (post-glacial rebound), đặc biệt ở khu vực Bắc Scandinavia.

Bảng tóm tắt các giai đoạn hình thành chính:

Các trầm tích đáy biển và lớp bùn tích tụ sâu trong lòng Biển Baltic lưu giữ bằng chứng rõ ràng về biến động khí hậu, băng hà, và hoạt động sinh học trong hàng thiên niên kỷ, khiến nó trở thành đối tượng nghiên cứu địa chất, khí hậu và sinh thái học trọng điểm tại châu Âu.

Thủy văn và đặc điểm nước

Biển Baltic có đặc tính thủy văn độc đáo với độ mặn rất thấp – trung bình khoảng 7‰ (so với 35‰ của đại dương) – biến đổi theo vị trí địa lý. Ở vùng phía bắc như Vịnh Botnia, độ mặn chỉ khoảng 2–3‰ do sự tiếp nhận lượng nước ngọt khổng lồ từ hơn 200 con sông, trong đó nổi bật là sông Neva, sông Vistula, Oder, và Daugava.

Các lớp nước trong Baltic được phân tầng rõ rệt: lớp mặt nước ngọt nhẹ nổi lên trên lớp nước mặn nặng ở dưới, đặc biệt khó hòa trộn do không có sự xáo trộn mạnh từ sóng và gió như đại dương mở. Điều này dẫn đến thiếu lưu thông oxy xuống đáy, tạo ra các vùng nước chết (dead zones) – nơi nồng độ oxy quá thấp để hỗ trợ sự sống đáy.

Biển Baltic có thời gian trao đổi nước với biển Bắc rất chậm – từ 25 đến 35 năm, khiến các chất gây ô nhiễm tích tụ lâu dài. Dòng chảy chính theo chiều ngược kim đồng hồ, từ biển Bắc vào vịnh Phần Lan, vòng xuống phía nam qua Ba Lan và Đức, rồi quay trở lại biển Bắc qua eo biển Đan Mạch.

Hệ sinh thái và đa dạng sinh học

Hệ sinh thái Biển Baltic có tính đặc thù cao do sự giao thoa giữa nước ngọt và nước mặn. Đây là nơi sinh sống của nhiều loài sinh vật nước lợ chuyên biệt, với khả năng thích nghi tốt trong môi trường có độ mặn thấp và biến động theo mùa. Tuy nhiên, tổng số loài sinh vật biển ở Baltic thấp hơn đáng kể so với các vùng biển khác do điều kiện khắc nghiệt.

Động vật điển hình:

• Cá trích Baltic (Clupea harengus membras)
• Cá tuyết (Gadus morhua) – đặc biệt ở vùng phía nam
• Hải cẩu xám (Halichoerus grypus)
• Chim biển như nhạn biển, mòng biển

Thực vật và sinh vật phù du bao gồm tảo xanh lam, tảo nâu, tảo silic – đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn. Tuy nhiên, hệ sinh thái đang chịu ảnh hưởng nặng nề từ hiện tượng phú dưỡng, thiếu oxy và biến đổi khí hậu.

Giám sát đa dạng sinh học được thực hiện thường xuyên bởi HELCOM (Ủy ban Helsinki), cơ quan đa quốc gia chuyên về quản lý môi trường Biển Baltic. Các báo cáo đánh giá hàng năm cung cấp dữ liệu về số lượng loài, biến động quần thể và nguy cơ tuyệt chủng trong vùng biển này.

Biến đổi khí hậu và hiện tượng thiếu oxy

Biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái Biển Baltic. Nhiệt độ nước biển tăng dần mỗi thập kỷ làm thay đổi thời gian đóng băng ở phía bắc, kéo dài mùa sinh trưởng của sinh vật phù du và làm xáo trộn chuỗi thức ăn sinh học. Lượng mưa gia tăng cũng làm tăng dòng chảy từ lục địa, mang theo nhiều chất dinh dưỡng, gây thêm gánh nặng cho hệ sinh thái vốn đã bị phú dưỡng.

Phân tầng nước do sự khác biệt về nhiệt độ và độ mặn ngày càng tăng dẫn đến hiện tượng thiếu oxy đáy – một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất của Biển Baltic hiện nay. Oxy không thể khuếch tán xuống lớp nước sâu, khiến quá trình phân hủy chất hữu cơ tại đáy tiêu thụ hết lượng oxy còn lại, tạo ra các vùng chết (dead zones) – nơi hầu hết các sinh vật đáy không thể tồn tại.

Theo báo cáo của Ủy ban Helsinki (HELCOM), diện tích các vùng chết ở Baltic hiện đã vượt quá 60.000 km². Đây là một trong những vùng thiếu oxy lớn nhất thế giới liên tục được giám sát bằng vệ tinh và hệ thống cảm biến tự động.

Ô nhiễm và chất dinh dưỡng

Ô nhiễm dinh dưỡng là nguyên nhân chính gây phú dưỡng ở Biển Baltic. Nitrat và phosphate – chủ yếu từ phân bón nông nghiệp và nước thải sinh hoạt – làm gia tăng sinh khối tảo, đặc biệt là tảo lam (cyanobacteria), dẫn đến hiện tượng nở hoa tảo quy mô lớn (algal bloom). Khi tảo chết, quá trình phân hủy sử dụng nhiều oxy, làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu oxy đáy.

Bảng tóm tắt các nguồn ô nhiễm chính:

Hành động ứng phó bao gồm nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, cải tiến kỹ thuật canh tác nông nghiệp, và thiết lập vùng đệm sinh thái ven sông để giảm dòng chảy giàu dinh dưỡng. HELCOM đã đề xuất mục tiêu cắt giảm 50% tổng tải phosphorus và nitrogen vào năm 2030 trong khuôn khổ Kế hoạch Hành động Biển Baltic (BSAP).

Tầm quan trọng kinh tế và giao thông hàng hải

Biển Baltic đóng vai trò thiết yếu trong kinh tế khu vực với hơn 9 quốc gia ven biển sử dụng vùng biển này để xuất – nhập khẩu hàng hóa. Đây là một trong những tuyến hàng hải nhộn nhịp nhất thế giới, với hơn 2.000 tàu hoạt động mỗi ngày, vận chuyển dầu mỏ, than đá, gỗ, kim loại và sản phẩm tiêu dùng giữa các cảng lớn như Gdansk (Ba Lan), St. Petersburg (Nga), Stockholm (Thụy Điển) và Hamburg (Đức).

Giao thông dày đặc làm tăng rủi ro va chạm, tràn dầu, phát tán sinh vật ngoại lai qua nước dằn tàu, và ô nhiễm từ khí thải tàu biển. Để giảm thiểu tác động, các biện pháp như vùng kiểm soát khí thải (ECA), nhiên liệu lưu huỳnh thấp và hệ thống định tuyến tàu biển đang được thực hiện nghiêm ngặt.

Du lịch ven biển, đặc biệt vào mùa hè, cũng là nguồn thu lớn của các quốc gia Baltic, tạo hàng chục nghìn việc làm tại các thị trấn biển như Klaipėda, Riga, Helsinki, góp phần vào phát triển kinh tế xanh và bền vững.

Quản lý môi trường và hợp tác khu vực

Do Biển Baltic trải dài qua nhiều quốc gia, việc quản lý hiệu quả đòi hỏi hợp tác khu vực chặt chẽ. Công ước Helsinki (HELCOM) ký năm 1974 là nền tảng pháp lý đầu tiên nhằm bảo vệ môi trường biển, đặt ra các cam kết giảm thiểu ô nhiễm và giám sát sinh thái xuyên quốc gia.

Kế hoạch hành động Biển Baltic (BSAP), ban hành năm 2007 và cập nhật 2021, đưa ra các mục tiêu cụ thể như:

• Giảm dinh dưỡng gây phú dưỡng
• Bảo tồn loài và môi trường sống nguy cấp
• Phòng ngừa ô nhiễm từ tàu và tai nạn hóa chất
• Thích ứng với biến đổi khí hậu

Các nước thành viên báo cáo tiến độ định kỳ và phối hợp trong nghiên cứu khoa học, chia sẻ dữ liệu và công nghệ xử lý môi trường biển.

Thách thức và tương lai

Biển Baltic đang đối diện nhiều thách thức đồng thời: ô nhiễm gia tăng, biến đổi khí hậu, khai thác ven biển và khai thác thủy sản quá mức. Độ mặn thấp khiến vùng biển này có khả năng tự phục hồi kém hơn các hệ sinh thái biển mở khác, đòi hỏi những chính sách chủ động và dài hạn để duy trì cân bằng sinh thái.

Triển vọng trong tương lai phụ thuộc vào khả năng thực hiện hiệu quả các cam kết quốc tế, đẩy mạnh chuyển đổi xanh trong công nghiệp và nông nghiệp, phát triển giao thông biển bền vững và nâng cao nhận thức cộng đồng. Nghiên cứu khoa học – đặc biệt về biến đổi khí hậu, sinh vật phù du và hệ gen vi sinh vật biển – sẽ đóng vai trò then chốt trong các chiến lược thích ứng khu vực.

Kết luận

Biển Baltic là một vùng biển nội địa độc đáo, nơi giao thoa giữa môi trường mặn và ngọt, kinh tế và sinh thái, cổ điển và hiện đại. Việc bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái Biển Baltic không chỉ là nhiệm vụ của các nước ven biển, mà còn là minh chứng cho khả năng phối hợp hành động môi trường bền vững trên quy mô khu vực trong thế kỷ 21.