Nam Cực đang tan chảy từ trên và dưới thế nào?

Các ngọn núi và đồng bằng băng của Nam cực tích trữ lượng nước đủ để nâng mực nước biển toàn cầu lên tới gần 70m (200 ft). May mắn thay, hơn ¾ bề mặt của lục địa này được bao bọc bởi các thềm băng - phần mở nổi của sông băng bảo vệ lớp băng phía trong, giống như bức tường thành quây quanh một lâu đài băng giá rộng lớn vậy. Tuy nhiên, các nhà khoa học đang khám phá ra những điểm yếu có thể làm yếu đi bức tường này từ cả phía trên lẫn phía dưới.Theo một báo cáo được công bố tháng trước tại Scientific Reports, tại phía Đông của Nam Cực, hàng vạn hồ nước đang hình thành trên thềm băng vào mùa hè - vượt xa những gì mà các nhà khoa học từng ghi nhận. Trong khi đó, theo một báo được công bố, với tốc độ tan chảy nhanh tại phía Đông của Nam cực, những “dòng sông ngược” mang theo nước ấm đang ăn mòn những điểm yếu phía dưới thềm băng.Khi Trái đất tiếp tục nóng lên, cả hai quá trình có thể đẩy nhanh sự phá hủy lớp giáp băng của Nam cực và dòng sông băng khổng lồ mà nó đang bảo vệ.

CUỘC XÂM LĂNG CỦA NHỮNG HỒ NƯỚC XANH

Phần lớn thời gian trong năm, vùng cực của Trái đất được bao phủ sâu bởi băng tuyết. Tuy nhiên, vào những ngày hè, bề mặt băng bắt đầu tan ra, chảy xuống những vùng trũng, và hình thành nên những hồ nước màu xanh topaz.Mặc dù có vẻ đẹp hút hồn, những hồ nước này lại mang tới tin xấu cho Nam Cực. Màu sắc đậm hấp thụ nhiều năng lượng từ mặt trời, làm cho nhiệt độ nước càng nóng hơn. Trong một số điều kiện cụ thể, các cụm hồ có thể rút nước xuống phía dưới và phá vỡ phần băng này. Quá trình này được biết tới với cái tên “Hồ thủy lực” (Lake-induced hydrofracturing).Vào thập kỉ trước, các nhà khoa học đã thực hiện những nghiên cứu chuyên sâu về những hồ tại các phần có tốc độ nóng lên nhanh của đảo Greenland và bán đảo Nam Cực. Hiện tại, một nhóm các nhà khoa học đang tiến hành triển khai hệ thống báo cáo về hồ nước tan tại phía đông của Nam Cực - phần lạnh nhất và là nhà của hầu hết lớp băng vĩnh cửu.Họ tìm thấy nhiều hồ hơn dự kiến.Trên thực tế, dựa trên dữ liệu vệ tinh từ tháng 1/2017, các nhà nghiên cứu đã phát hiện được gần 65000 hồ, ao nước trải rộng khắp phần phía đông bờ biển Nam Cực. Chris Stokes, tác giả nghiên cứu chính, nhà băng học, hiện đang làm việc tại đại học Durham phát biểu rằng: “ Bạn có thể nhìn thấy những hồ nước tại hầu hết mọi nơi xung quanh phần rìa. Điều này làm chúng tôi khá ngạc nhiên”.Điều nguy hiểm hơn số lượng hồ, là dường như chúng tập trung lại những vùng yếu của thềm băng, những nơi dễ bị ảnh hưởng bởi quá trình “Hồ thủy lực”. Nghiên cứu chỉ tập trung vào 1 mùa băng tan, và điều kì lạ là: Vào cuối năm 2016, đầu năm 2017, thời tiết ôn hòa và hoàn lưu khí quyển bất thường ép chặt bờ biển Nam Cực, làm cho phần băng biển bị sụp đổ. Stokes nói rằng họ đang có kế hoạch lặp lại nghiên cứu với dữ liệu vệ tinh thêm nhiều năm nữa. Nhưng năm 2017 là một ngoại lệ, nghiên cứu chỉ ra một số vùng thềm băng phía đông của Nam Cực càng bị ảnh hưởng bởi những năm nóng, chúng mỏng manh hơn những gì mà chúng ta đang tưởng.

Nhà băng học Alison Banwell, làm việc tại Đại học Colorado Boulder, người không liên quan đến báo cáo, ghi chú rằng: “Nhiệt độ khí quyển đang nóng lên, nên chúng ta nên chuẩn bị cho những năm nóng hơn sắp đến”.

NHỮNG DÒNG SÔNG “LỘN NGƯỢC”

Khi những hồ nước xanh dấy lên mối lo về tương lai của thềm băng phía đông Nam Cực, ở phía tây, một thế lực vô hình đang tấn công tảng băng từ bên dưới. Những vệt nước ấm dâng lên từ bên dưới, hình thành dòng kênh giống như sông ăn mòn đáy của thềm băng Nam Cực.Vài năm trước, nhà băng học Karen Alley từ Đại học Wooster bắt đầu nghiên cứu về cái gọi là “sông lộn ngược” thông qua ảnh vệ tinh. Thông qua nghiên cứu độ sâu bề mặt băng, Karen cho rằng một trong số chúng có kích thước khổng lồ, lên tới 3 dặm ngang, 10 dăm dài ( ~ 4,2 x 16 km ) và hàng trăm feet chiều sâu. Cô ấy cũng chú ý đến việc những dòng sông này thường hình thành dưới những “mặt cắt” ( shear margin), điểm yếu của các cạnh thềm băng.Với nghiên cứu mới nhất, Karen và đồng sự sử dụng vệ tinh chụp ảnh để tìm hiểu nguyên nhân. Sự hình thành sông bên dưới “mặt cắt” dường như bắt nguồn từ phần đất liền phía trong, khi dòng chảy băng kéo dài và ôm theo phần cạnh. Khi vùng kéo dài đó chạm tới đại dương, chúng nổi lên gần bằng dưới phần băng dày bao quanh, tạo thành một cái “giường ngủ lật”. Nước ấm dâng lên, đổ đầy vào cái giường đó và hình thành “dòng sông ngược”.Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng hầu như việc hình thành sông ngược diễn ra dưới những dòng chảy băng nhanh, bao gồm cả vùng thềm băng bảo vệ phía đông Nam Cực và sông băng Thwaites.Không ai có thể chắc rằng tầm ảnh hưởng của “sông ngược” tới việc làm tan băng. Nhưng với những nghiên cứu trên tảng băng Getz, Karen khám phá ra những dòng sông này có thể phá băng rất nhanh, tới 30 feet ở phần đáy ( 9,1 m ) mỗi năm. Nếu nước ở sông trở nên nóng hơn bởi biến đổi khí hậu, quá trình bào mòn có thế tăng tốc một cách đáng sợ.

“Nó có thể là vấn đề nhỏ, cũng có thể là vấn đề lớn. Nhưng chúng đang làm các thềm băng yếu đi. Những con kênh thực sự khiến những phần yếu ngày càng yếu đi”, Karen chia sẻ.

CUỘC TẤN CÔNG HAI HƯỚNG

Kết hợp với nhau, những hồ nước nhỏ và những dòng sông ẩn tấn công tới những phần yếu của pháo đài băng Nam Cực. Và 2 hiện tượng này có thể kết hợp song song với nhau để phá hủy Nam Cực.Banwell cho rằng ảnh hưởng của hồ trên thềm băng thường dựa trên sức bền của mặt cắt. Những mặt cắt chịu ảnh hưởng từ dòng nước ấm phía dưới trở nên ngày càng yếu hơn dưới tác động của những hồ nước. Và với bầu khí quyển và đại dương ấm lên bởi biến đổi khí hậu, cuộc tấn công sẽ ngày càng khốc liệt hơn.