Focus on Arts and Ecology

Nghiên cứu mới về các thành hệ đáy biển gần Na Uy bao gồm những phát hiện khiến các nhà khoa học khí hậu thao thức về đêm.

Tác giả Bob Berwyn, Ngày 5/4/2023

Nghiên cứu mới cho thấy các dải băng ven biển có thể thu hẹp tới 2.000 feet (610m) mỗi ngày trong điều kiện khí hậu ấm lên. Nguồn: Bob Berwyn 

Một nghiên cứu mới về đáy biển gần bờ biển bắc Na Uy đưa ra một cảnh báo đáng ngại trong quá khứ cho thấy một số tảng băng của trái đất đã thu hẹp với tốc độ gần 2.000 feet (610m) mỗi ngày khi đại dương ấm lên vào cuối kỷ băng hà trước.

Nhóm nghiên cứu quốc tế đã ghi lại tốc độ thu hẹp bằng việc lập bản đồ và đo đếm những gì họ gọi là “những lằn gợn mấp mô” trải rộng trên diện tích khoảng 11.000 dặm vuông dưới đáy biển. Những lằn gợn này thường cao dưới 8 feet (2,4m) và cách nhau khoảng 80 - 1.000 feet (24-305m), được hình thành khoảng 20.000 năm trước khi dải băng ngày càng thu hẹp di chuyển lên xuống theo nhịp thủy triều, trôi nổi tự do khi thủy triều lên và dồn trầm tích thành một lằn gợn ở điểm băng chạm đáy biển khi thủy triều xuống.

Đồng tác giả Frazer Christie, nhà khoa học vùng cực của Trung Tâm Nghiên Cứu Vùng Cực Scott thuộc trường Đại học Cambridge cho biết: Chu kỳ thủy triều tạo ra hai lằn gợn mỗi ngày, cho phép các nhà khoa học tính toán tốc độ thu hẹp đã nhanh gấp 20 lần so với các tốc độ đã từng được đo đếm trước đây ở nhiều nơi khác nhau.

Ông nói: “Theo ý kiến ​​của tôi, rất có khả năng là quá trình thu hẹp do sự trôi nổi nhanh chóng là tất cả những gì cần để bắt đầu một chuỗi các sự kiện mà sẽ tăng dần thành kiểu thu hẹp nhanh hơn nhiều.”

Dải băng ở Scandinavia, đã tạo ra các lằn gợn được xác định bởi nghiên cứu mới, đã biến mất từ lâu, nhưng những điều kiện tiên quyết của các sự kiện băng tan tương tự—đại dương ấm lên nhanh chóng và đáy biển tương đối bằng phẳng—hiện có quanh các khu vực thuộc Nam Cực, bao gồm khu vực gần Sông Băng Thwaites dễ bị tổn thương. 

Tác giả chính Christine Batchelor, nhà địa vật lý kiêm nhà nghiên cứu địa chất biển thuộc Đại Học Newcastle cho biết: Tốc độ thu hẹp được đo theo nghiên cứu mới không ổn định theo năm hoặc theo thập kỷ, mà diễn ra theo tốc độ ngày hoặc tốc độ tháng, cho thấy các dải băng phản ứng với sự ấm lên của toàn cầu theo cách phi tuyến tính.

Nghiên cứu bao hàm tốc độ mực nước biển dâng cũng có khả năng lớn hơn nhiều tốc độ trung bình dài hạn hiện được dự báo bởi các mô hình khí hậu. Mực nước biển dâng trung bình toàn cầu hiện nay là khoảng 1,5 inch (3,8 cm) một thập kỷ, với mực nước biển dâng dự kiến 12 inch (30,48 cm) dọc bờ biển Hoa Kỳ vào năm 2050. Nhưng giữa những thời điểm nóng lên nhanh chóng về địa chất trước đây, có bằng chứng về mực nước biển dâng với tốc độ lên tới 20 inch (51 cm) một thập kỷ trong những giai đoạn tan băng nhanh chóng.

Nhà nghiên cứu sông băng tại Phòng Thí Nghiệm Động Cơ Phản Lực của Irvine and Caltech thuộc trường Đại Học California, Eric Rignot, người đã không tham gia vào nghiên cứu mới này nhưng đã đo đếm sự thu hẹp ngày càng gia tăng của dải băng quanh Nam Cực bằng nghiên cứu riêng của mình cho biết: Phát hiện này nêu bật tầm quan trọng của việc ngăn chặn quá trình tan băng do tác động của con người đến khí hậu hiện nay.

Ông cho hay: “Đây là một nghiên cứu quan trọng cho thấy chúng ta chưa từng chứng kiến tốc độ thu hẹp nhanh chóng của dải băng, không chỉ tan mà còn sụp đổ. Đây không phải là mô hình mà là dữ liệu thực tế. Và dữ liệu này thực sự đáng sợ, ngay cả với tôi. Những dữ liệu làm chúng tôi thao thức suốt đêm.”

‘Quý Vị Nên Biết Sợ’

Batchelor cho biết: "Những ước tính trước đây về sự thu hẹp của dải băng thường dựa trên niên đại và thành phần trầm tích dưới đáy biển," những phương pháp mà có thể cho thấy những gì đã xảy ra trong hàng nghìn năm, nhưng "không ghi lại được tốc độ thay đổi nhanh chóng."

Cô cũng đã thực hiện một nghiên cứu đối chiếu, được xuất bản năm 2020, phân tích mô hình các lằn gợn tương tự dưới đáy biển gần Thềm Băng Larsen, dọc Bán Đảo Nam Cực. Những kết quả cho thấy tốc độ thu hẹp của dải băng lên tới 150 feet (45,7 m) mỗi ngày, trong những giai đoạn lên tới 90 ngày, tổng cộng việc thu hẹp lên tới 6 dặm (9,6km) trong một năm.

Cô cho hay, độ phẳng của đáy biển là một trong những yếu tố quan trọng đối với sự thu hẹp nhanh chóng, đồng thời cho biết thêm rằng việc lập bản đồ đáy đại dương sẽ nêu bật các khu vực nguy hiểm tiềm ẩn, bao gồm khu vực gần sông băng Thwaites ở Tây Nam Cực, "mà có diện tích tương đối bằng phẳng chỉ cách bờ vài km. Do đó, khu vực này sẽ là ứng cử viên sáng giá về nơi mà quý vị có thể thấy tốc độ thu hẹp nhanh chóng trong tương lai nếu có sự thu hẹp đối với khu vực có đáy biển bằng phẳng."

Batchelor nói rằng, mặc dù nghiên cứu cho thấy tốc độ thu hẹp của dải băng nhanh nhất trong lịch sử, “tốc độ này không là giới hạn thực tế hay lý thuyết đối với việc băng có thể thu hẹp nhanh đến đâu.” Tùy vào tốc độ ấm dần lên, thậm chí tốc độ nhanh hơn có khả năng xảy ra. Khi các nhà nghiên cứu lập bản đồ chi tiết hơn về đáy biển và kết hợp bản đồ này với dữ liệu vệ tinh, “Chúng tôi có thể phát hiện rõ tốc độ ngày càng nhanh hơn đang diễn ra trong khoảng thời gian ngắn hơn”.

Rignot cho biết tốc độ ở Bắc Cực nhanh hơn tốc độ quanh Nam Cực là hợp lý, bởi các đại dương ở phía bắc có thể nóng lên tới 18°F trong các giai đoạn ấm dần lên, trong khi Đại Dương Ở Phía Nam quanh Nam Cực có thể ấm lên khoảng một nửa. 

Rignot cho biết thêm: Sự thu hẹp ở những nơi đáy biển bằng phẳng có thể “tạo ra những dòng trầm tích và thúc đẩy sản sinh chất dinh dưỡng”, mà sẽ ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn trong đại dương. Sự thu hẹp và tan băng cũng có thể gia tăng độ dày lớp nước ngọt lạnh trên bề mặt, cản trở các dòng hải lưu mà thông thường sẽ vận chuyển carbon dioxide từ bề mặt xuống đáy đại dương.

Nhưng khía cạnh đáng lo ngại nhất của sự thu hẹp của các dải băng ở Nam Cực là khả năng ngăn các sông băng trên đất liền chảy nhanh hơn ra đại dương.

Quan trọng nhất là điều này sẽ làm giảm lực cản đối với dòng chảy của sông băng và khiến sông băng chảy nhanh hơn rất nhiều, dẫn đến “tốc độ dâng của mực nước biển cao hơn nhiều” nếu sự thu hẹp này tiếp tục trong thời gian dài.

Trong thời gian những sự kiện này được ghi lại, mực nước biển đã tăng 4 mét (13 feet) một thế kỷ. “Mức này là 10 lần mức chúng ta có hiện nay. Quý vị đã thấy sợ chưa? Quý vị nên thấy sợ. Đó là nguy cơ thực tế mà chúng ta sẽ phải đối mặt vào cuối thế kỷ này, và thậm chí còn hơn thế.”