Điều bí ẩn gì đã xảy ra vào lần cuối cùng sông băng tại Bán đảo Nam Cực tan chảy?

Trong vài tháng tới, theo Nghị quyết JOIDES của Chương trình Khám phá Đại dương Quốc tế, sẽ khoan ít nhất 5 giàn lõi khoan ở độ sâu hàng ngàn mét dưới biển Ross. Các lõi khoan này sẽ cho phép các nhà khoa học đọc được các lớp đá dễ dàng như những trang trang sách, làm sáng tỏ điều kiện khí hậu và quá trình băng đá kéo dài hàng chục triệu năm.

Amelia Shevenell là người đứng đầu của dự án. Bà là chuyên gia thuộc Đại học South Florida về khí hậu cổ đại và đã làm việc nhiều năm để đề xuất và lên kế hoạch cho cuộc thám hiểm. "Cuộc thám hiểm này thực sự thú vị và đặc biệt đối với tôi bởi vì tôi đã làm việc cùng nó trong suốt 10 năm qua", bà Shevenell nói.

Vào thời điểm đó, các nhà khoa học ngày càng tự tin rằng nước biển ấm từ nhiều vùng phía bắc đang tràn vào bờ biển Nam Cực và chảy dưới những tảng băng này, khiến chúng tan chảy từ dưới lên. Điều đó khiến cho các sông băng ven biển, như đảo Pine ở Tây Nam Cự mất hàng trăm mét khối băng mỗi năm. Và những sông băng này hoạt động như một cái chảo, giữ lại toàn bộ lượng nước ở bên trong. Một khi chúng tan chảy hết, toàn bộ băng Nam cực sẽ có nguy cơ sụp đổ.

Cuộc thám hiểm nhằm mục đích hiểu rõ hơn về những nguyên nhân đã làm cho băng tan tan trong quá khứ. Liệu nó có làm nóng đại dương nữa không? Nếu các nhà khoa học có thể tìm hiểu thêm về khí hậu cổ đại, họ có thể hiểu rõ hơn về tương lai.

Mỗi ngày từ tháng 1 đến tháng 3, Shevenell và các đồng nghiệp sẽ làm việc 12 tiếng đồng hồ. Nhân viên khoan sẽ kéo các lõi khoan từ độ sâu dưới đại dương và chuyển chúng cho các nhà khoa học để tiến hành kiểm tra trong phòng thí nghiệm của con tàu. Khi các lõi đi vào, Shevenell nói rằng bà sẽ tìm kiếm các kích cỡ đá bị thay đổi. Sỏi và đá được đặt gần đường nối đất của sông băng - điểm mà nó phải gặp biển. Vì vậy, khi các nhà khoa học nhìn thấy những lớp đá nhỏ, họ sẽ biết rằng các sông băng đã đến vị trí khoan tại thời điểm đó trong lịch sử.

Các lớp đất sét xám cho thấy các trầm tích hình thành bên dưới một kệ băng lớn. Và khi Shevenell nhìn thấy những sinh vật biển nhỏ bé qua kính hiển vi, bà biết khu vực này đã tiếp xúc với đại dương vào thời điểm đó - không có băng. Những động vật biển cực nhỏ này cũng có thể tiết lộ chi tiết về môi trường cũng như nhiệt độ.

"Chúng ta có thể kết hợp tất cả dữ liệu đó và cố gắng tìm hiểu thời gian nhiệt độ khiến đại dương ấm, và chúng ta có thể tìm hiểu được thời đại mà đại dương chưa ấm", bà nói.

Bà thậm chí sẽ nghiên cứu phấn hoa, bởi vì trước khi có những tảng băng, Nam Cực là một cánh rừng mưa lớn phủ đầy cây dương xỉ. Băng đã xuất hiện trên lục địa cách đây 50 đến 34 triệu năm. Các nhà khoa học vẫn đang tranh luận tại sao điều đó lại xảy ra.

Khoảng 34 triệu năm trước, Tasmania và Nam Mỹ đã tách khỏi Nam Cực, khiến lục địa bị cô lập. Chính việc đó đã bắt đầu cái gọi là Dòng Circutolar Nam Cực - một dòng nước lạnh rộng lớn giúp lục địa thoát khỏi khí hậu nhiệt đới nóng ẩm. Nhưng mức độ cacbon điôxit trong khí quyển cũng thay đổi cùng thời điểm, khiến một số người tin rằng khí nhà kính là nguyên nhân chính gây ra sự thay đổi của băng cực ở Nam Cực.

Shevenell nghi ngờ cả hai sự thay đổi đều đóng vai trò nhất định, nhưng bà hy vọng có thêm nhiều bằng chứng hơn nữa cho việc nghiên cứu khoa học. Shevenell cho biết: "Tại thời điểm từ 7 đến 14 triệu năm trước đó ở Nam Cực, các tảng băng tan giảm đáng kể và gây ra mực nước biển dâng cao. Các nhà khoa học không hiểu rõ điều gì đã thúc đẩy những thay đổi đó. Nhưng bà Shevenell đã có linh tính. "Tôi nghi ngờ rằng sự biến đổi tảng băng này sẽ liên quan đến sự thay đổi của đại dương", bà nói.

Nhóm nghiên cứu nên có ý tưởng khả quan hơn vào cuối năm nay. Một khi những nỗ lực của quá trình nghiên cứu này kết thúc, các nhà khoa học sẽ đưa lõi khoan trở lại đất liền để nghiên cứu chuyên sâu hơn. Chuyến đi này không thể cung cấp tất cả các câu trả lời, nhưng Shevenell nói rằng đó là một trong số ít những điều sẽ xảy ra xung quanh lục địa trong vài năm tới. Bằng cách kết hợp các bức ảnh chụp nhiệt độ đại dương cổ đại và các vị trí trên sông băng theo thời gian, các nhà khoa học có thể khai thác tốt hơn lịch sử đóng băng của lục địa và thấy được một bức tranh đầy đủ hơn về lý do tại sao các sông băng lại tan chảy.

"Chúng ta sẽ biết được nhiều hơn về những tảng băng ở Nam Cực và cách chúng phản ứng với những thay đổi trong khí quyển và đại dương", bà nói.

Lan Anh