Nước đáy châu Nam Cực giúp luân chuyển chất dinh dưỡng xuyên đại dương

Khối nước ở Nam Đại Dương bao quanh Nam Cực, còn gọi là “nước đáy Nam Cực”, là vùng nước lạnh nhất và mặn nhất trái đất, đóng vai trò trọng yếu trong khả năng hấp thụ nhiệt dư thừa và ô nhiễm carbon của đại dương. Ngoài ra, nơi này cũng giúp luân chuyển chất dinh dưỡng xuyên đại dương.

Theo nghiên cứu của Cơ quan khảo sát Nam Cực của Anh (BAS), ở biển Weddell, dọc theo bờ biển phía bắc Nam Cực, khối nước quan trọng này đang suy giảm do những thay đổi dài hạn của gió và băng biển.

Povl Abrahamsen - nhà hải dương học vật lý tại BAS, đồng tác giả của nghiên cứu - cho biết: “Một số phần trong số này được thăm dò lần đầu tiên từ năm 1989. Đây là một trong những khu vực được lấy mẫu toàn diện nhất ở biển Weddell”.

Sức nóng từ Nam Cực tác động đến dải băng phía trên

Nhóm nhà khoa học sử dụng dữ liệu mà tàu thuyền và vệ tinh thu thập suốt hàng chục năm để đánh giá khối lượng, nhiệt độ và độ mặn của vùng nước đáy Nam Cực. Họ phát hiện thể tích của vùng nước đáy lạnh giá giảm hơn 20% trong 3 thập niên qua. Họ cũng nhận thấy, nước biển sâu hơn 2.000m ấm lên nhanh gấp 4 lần so với phần còn lại của các đại dương trên thế giới.

“Chúng tôi từng nghĩ rằng những thay đổi trong tầng đại dương sâu thẳm chỉ có thể xảy ra trong nhiều thế kỷ. Nhưng những quan sát quan trọng này từ biển Weddell cho thấy những thay đổi ở tầng nước sâu có thể diễn ra chỉ trong vài thập niên” - Alessandro Silvano từ Đại học Southampton ở Anh, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố.

Nghiên cứu mới cho thấy, lý do khiến những vùng nước sâu này bị thu hẹp lại là do những thay đổi trong quá trình hình thành băng trên biển khi gió yếu đi. Những cơn gió mạnh hơn có xu hướng đẩy băng ra xa khỏi thềm băng, khiến các vùng nước mở ra để nhiều băng hình thành hơn. Theo nghiên cứu, gió yếu hơn có nghĩa là những khoảng trống này nhỏ hơn, làm chậm quá trình tạo băng trên biển.

Băng biển mới rất quan trọng với sự hình thành khối nước cực mặn và lạnh của biển Weddell. Khi nước đóng băng, muối bị đẩy ra ngoài và do nước mặn đặc hơn, nó chìm xuống đáy đại dương.

Nước đáy châu Nam Cực giúp luân chuyển chất dinh dưỡng xuyên đại dương

Theo Alessandro Silvano, những thay đổi ở vùng nước sâu này có thể gây ra những hậu quả lớn. Chúng là thành phần thiết yếu trong sự tuần hoàn của đại dương toàn cầu, vận chuyển lượng carbon mà con người tạo ra xuống vùng nước sâu, nơi carbon bị “giam giữ” nhiều thế kỷ.

Nếu vòng tuần hoàn này yếu đi, biển sâu có thể hấp thụ ít carbon hơn, làm hạn chế sức mạnh của đại dương trong việc giảm sự ấm lên toàn cầu. Các đại dương đã hấp thụ hơn 90% lượng nhiệt dư thừa của thế giới từ những năm 70 của thế kỷ trước và hấp thụ gần 1/3 ô nhiễm carbon do con người tạo ra.

Vùng nước lạnh và đặc cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy cho biển sâu. “Chúng tôi vẫn chưa rõ làm thế nào và liệu các hệ sinh thái biển sâu có thể thích nghi với lượng oxy ít hơn hay không”, Silvano nói thêm.

Holly Ayres - một nhà nghiên cứu tại Khoa Khí tượng học, Đại học Reading (Anh) - cho biết, nghiên cứu của BAS là một bước tiến trong kiến thức của chúng ta về tầng nước biển sâu ở Nam Cực.

Mặc dù những thay đổi mà nghiên cứu đã xác định là kết quả của sự biến đổi khí hậu tự nhiên, nhưng biến đổi khí hậu cũng đang có tác động đến vùng nước sâu của Nam Cực.

Trong một nghiên cứu hồi tháng 3-2023, các nhà khoa học phát hiện băng tan đang làm loãng độ mặn của đại dương và làm chậm quá trình lưu thông của tầng nước biển sâu ở Nam Cực. Báo cáo cho thấy việc không hạn chế ô nhiễm làm nóng hành tinh có thể dẫn đến sự sụp đổ của quá trình lưu thông ở tầng nước biển sâu và những hậu quả tàn khốc có thể xảy ra đối với khí hậu và sinh vật biển.

Biển Weddell là một phần mở rộng của Nam Đại Dương

Shenjie Zhou - nhà hải dương học tại BAS, tác giả chính của nghiên cứu - nhấn mạnh, nghiên cứu mới của BAS là “một cảnh báo sớm”. Những thay đổi đang diễn ra trong tầng nước sâu ở Nam Cực đã và đang diễn ra và nó không đi theo hướng mà chúng ta mong muốn.

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, các chính sách hiện tại của một số quốc gia không phù hợp với thực tế. Theo dự báo, vào năm 2100, điểm giới hạn ở Nam Cực có thể được kích hoạt nếu nhiệt độ toàn cầu tăng lên 3°C so với thời kỳ tiền công nghiệp. Tuy nhiên, nếu thế giới có thể đáp ứng các cam kết trong Thỏa thuận khí hậu Paris, số lượng băng tan ở Nam Cực sẽ chỉ khiến mực nước biển dâng từ 6-11cm vào cuối thế kỷ XXI, ngang bằng với tốc độ tan băng hiện nay.

Các nhà khoa học đã đưa ra nhiều cảnh báo về lượng băng khổng lồ ở Nam Cực. Cụ thể, nếu tất cả các khối băng tan chảy sẽ làm mực nước biển toàn cầu tăng 57m và nhấn chìm hoàn toàn các bờ biển trên thế giới.

Mặc dù những dự đoán đó không thể xác định được khoảng thời gian chính xác, nhưng những lo ngại đối với các dải băng ở Nam Cực đang rất thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu về Nam Cực. Được biết, trong trường hợp xấu nhất, việc sông băng Thwaites biến mất có thể sẽ khiến mực nước biển dâng lên 65cm. Sông băng Thwaites, còn được gọi là sông băng “Ngày tận thế”, có kích thước bằng cả nước Anh và sâu 1km.

Một nghiên cứu khác của các nhà khoa học tại Đại học King’s College (London, Vương quốc Anh) cũng chỉ ra rằng, mực nước biển sẽ tăng 0,5cm mỗi năm vào năm 2100 nếu nhiệt độ toàn cầu tăng lên 3°C.

Mỹ kêu gọi không sử dụng uranium cấp độ chế tạo bom trong thí nghiệm điện hạt nhân

Hé lộ cách các quốc gia trên thế giới phát triển điện mặt trời

Hiện tượng El Nino đã xuất hiện: Hậu quả gì phía trước?

Nhiều hồ lớn đang cạn kiệt