Buzz
Kể từ cuối những năm 1970, các vệ tinh đã theo dõi băng biển ở Châu Nam Cực, quan sát sự mở rộng và co lại của màu trắng theo mùa. Nhưng họ chưa bao giờ thấy băng biển giống như bây giờ. Hoặc chính xác hơn là sự thiếu nó—mức độ đã giảm xuống mức kỷ lục.
“Mỗi ngày từ đầu năm 2023, chúng tôi đã quan sát thấy băng biển dưới mức trung bình,” nhà khoa học khí hậu Zachary Labe từ Đại học Princeton và Cơ quan Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia nói, người đã tạo ra biểu đồ dưới đây. Đường màu xanh đậm thể hiện diện tích trung bình của băng biển từ năm 1981 đến 2010, một con số được gọi là “phạm vi” mà các nhà nghiên cứu đo lường bằng triệu km vuông. Đường màu đỏ dưới tất cả các đường khác chính là phạm vi đến nay trong năm 2023.
“Thực tế là,” Labe tiếp tục, “nó vỡ kỷ lục thấp nhất từng được ghi nhận trong thời đại vệ tinh. Điều đó gây ấn tượng, vì năm ngoái, chúng ta cũng đã phá vỡ kỷ lục đó.”
Băng biển tăng lên trong mùa đông Nam Cực, từ tháng 6 đến tháng 8, sau đó rút đi khi tan chảy và vỡ ra vào mùa hè, từ tháng 12 đến tháng 2. Phạm vi băng biển thường đạt đỉnh khoảng 19 triệu km vuông, sau đó thu nhỏ xuống khoảng 3 triệu km vuông.
Bây giờ khi đã cuối tháng 5, Nam Cực đang chuyển từ mùa thu sang mùa đông và băng biển đang tăng lên, nhưng phạm vi hiện tại của nó khoảng 1,8 triệu km vuông dưới mức trung bình cho thời điểm này trong năm. Biểu đồ dưới đây thể hiện điều này là không bình thường. “Sự bất thường” có nghĩa là diện tích bị bao phủ bởi băng biển đã lệch khỏi mức thông thường—mọi thứ phía trên đường ngang màu xám là trên mức trung bình, mọi thứ phía dưới đó là dưới mức trung bình. Năm 2023 được thể hiện bằng màu đỏ, và các đường màu khác là các sự bất thường được mã màu từ năm 1979 đến nay.
“Dường như sẽ là một mùa đông có mức độ thấp, và nếu đó là một mùa đông có mức độ thấp, điều đó có nghĩa là sự rút lui sớm, thường thì, và sau đó cơ hội cao hơn cho một mùa hè có mức độ thấp khác lần nữa,” Ryan Fogt, một nhà khoa học khí hậu Nam Cực tại Đại học Ohio cho biết. “Đã có mẫu mực như vậy trong vài năm qua.” (Biểu đồ dưới đây là một cách khác để hình dung các sự bất thường qua các thập kỷ.)
“Bây giờ có câu hỏi này: Liệu chúng ta có đã đi vào một thay đổi chế độ?” Ted Maksym, một nhà khoa học khí hậu và hải dương học cực Nam tại Viện Đại dương học Woods Hole hỏi. “Một số ít chúng ta đều đang giả định rằng điều đó có thể là đúng, nơi biến đổi biến động trong băng biển Nam Cực đã thay đổi và chúng ta có thể thấy mức độ băng biển thấp này trong một thời gian dài. Chúng tôi sẽ ngóng chờ để xem liệu chúng ta sẽ tiếp tục có những mức tối thiểu kỷ lục này, hay thực sự nó sẽ trở lại bình thường.”
Biểu đồ dưới đây nhấn mạnh tại sao các nhà khoa học lo lắng về một mô hình bền vững. Nó cho thấy từ đầu tháng 4 đến giữa tháng 5, với phạm vi băng biển Nam Cực trong năm 2023 hiện đang đứng sau so với mọi năm trong bốn thập kỷ qua.
Càng đáng chú ý hơn, chỉ vào giữa những năm 2010 mà băng biển Nam Cực đạt mức cao kỷ lục—ít nhất là cao kỷ lục từ khi quan sát bằng vệ tinh bắt đầu—đã tăng nhẹ nhưng ổn định trong những năm kể từ năm 1979.
Sự tăng trưởng gần đây của băng biển Nam Cực đã hoàn toàn trái ngược với Bắc Cực, một khu vực đang ấm lên đến bốn lần nhanh hơn so với phần còn lại của hành tinh và đã liên tục mất băng suốt từ nhiều thập kỷ. Điều này là do một hiện tượng gọi là tăng cường Bắc Cực: Băng tan tiết lộ nước biển hoặc đất màu sáng hơn, hấp thụ nhiều năng lượng mặt trời hơn so với băng trắng, từ đó dẫn đến sự ấm lên nhanh hơn.
Nam Cực là một thực thể khác biệt: Đó là một châu lạnh bị bao quanh bởi đại dương mở, trong khi Bắc Cực là một đại dương của băng nổi bị bao quanh bởi đất liền, như Nga, Alaska và miền Bắc Canada. Băng ở Nam Cực được cách nhiệt, ở một ý nghĩa nào đó, bởi các dòng dòng chảy lạnh mạnh mẽ xoay quanh lục địa. Ngoài ra, độ cao của Nam Cực khá cao, tạo điều kiện làm lạnh bổ sung.
Băng biển ở Nam Cực—hình thành khi nước biển đóng băng—khác biệt hoàn toàn so với các tảng băng trên lục địa và các kệ băng. Một tảng băng nằm trên đất và có thể dày hàng nghìn feet. Khi bắt đầu nổi trên các vùng nước ven bờ, nó trở thành một kệ băng. Trong khi các tảng băng và kệ băng của Nam Cực thực sự đã giảm sút khi hành tinh ấm lên, băng biển của lục địa có mùa vụ rõ rệt hơn nhiều, thay đổi mạnh mẽ giữa mùa đông và mùa hè.
Mất băng biển đó sẽ không làm tăng mực nước biển, giống như việc nước đá tan chảy trong cốc nước không làm cốc tràn. (Băng đã đẩy nước ra rồi.) Nhưng băng biển đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các tảng băng lớn của Nam Cực khỏi sự suy giảm, và chúng có thể làm tăng đột ngột mực nước biển nếu chúng vỡ ra. Nếu hoàn toàn tan chảy, tảng băng Thwaites, còn gọi là Tảng băng Ngày tận thế, có thể làm tăng 10 feet cho mực nước biển. Băng biển bảo vệ Thwaites và các tảng băng khác bởi nó hoạt động như một cản, hấp thụ năng lượng của gió và sóng biển mà nếu không sẽ làm mòn chúng. Nó cũng làm lạnh không khí đi qua các vùng nước ven bờ, ngăn chặn sự tan chảy của kệ băng.
Năm nay, bờ biển của Tây Nam Cực đặc biệt thiếu băng biển. “Đây là khu vực mà các nhà khoa học khí hậu lo ngại nhất về đóng góp tiềm năng lớn từ tảng băng vào sự tăng mực nước biển toàn cầu,” Maksym nói. “Năm nay, chúng ta thấy hoàn toàn không có băng biển nào trong khu vực đó, đó là lần đầu tiên, tôi nghĩ, điều đó đã xảy ra. Sau đó có một số nghiên cứu trước đó chỉ ra rằng nếu bạn loại bỏ băng biển, bạn mất đi hiệu ứng hỗ trợ và điều đó có thể làm gia tăng sự vỡ vụn của kệ băng.”
Nhưng đó không phải là tác động toàn cầu duy nhất của việc mất băng biển: Khi nước biển đóng thành băng, muối nước mặn nặng hơn còn lại sẽ chìm xuống đáy biển, tạo ra dòng chảy sâu chạy đi từ Nam Cực. Càng ít băng biển, dòng chảy càng yếu. “Điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống dòng chảy đại dương trong việc phân phối năng lượng và cuối cùng ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu,” Marilyn Raphael, một nhà địa lý tại UCLA, nghiên cứu vùng này, nói. “Những gì xảy ra tại Nam Cực không chỉ dừng lại ở Nam Cực.”
Sự hình thành và tan chảy của băng biển Nam Cực được điều khiển bởi nhiệt độ của đại dương và bởi gió, cũng như các yếu tố khác như độ ẩm và dòng chảy. Nhưng việc mô hình hóa cách thức hoạt động này vẫn rất khó khăn; dữ liệu về nhiệt độ ở Vùng Đại Dương Nam cực rất hạn chế, vì việc đo đạc ở đó rất khó khăn và tốn kém. Và việc mô hình hóa cách các biến cố tương tác với nhau lại tăng thêm sự phức tạp.
Ngoài ra, vì dữ liệu vệ tinh chỉ lưu trữ trong bốn thập kỷ, các nhà khoa học không biết liệu sự giảm kỷ lục của năm nay có phải do biến đổi tự nhiên hay không, hay chúng ta đang chứng kiến một trạng thái mới do biến đổi khí hậu gây ra. “Điều đó làm cho việc hiểu rõ tầm quan trọng của những thay đổi này, nguyên nhân của những thay đổi này, và chúng sẽ kéo dài trong bao lâu trở nên rất khó,” Fogt nói.
“Nhiều người đã thảo luận xem liệu điều này có phải là chuyển đổi sang một trạng thái băng biển mới hay không. Và tôi nghĩ là quá sớm để kết luận, dựa trên việc băng biển Nam Cực rất biến đổi,” Lettie Roach, một nhà khoa học khí hậu cực bắc nghiên cứu băng biển Nam Cực tại Đại học Columbia, đồng ý. “Mô hình khí hậu cho thấy sự biến đổi lớn về băng biển Nam Cực, nhưng điều này có thể cần phải được nhận nhịn, vì mô hình thường gặp khó khăn khi mô phỏng những biến đổi trước đây của băng biển Nam Cực.”
Rất có thể một hiện tượng El Niño sẽ xảy ra trong năm nay, và có khả năng lớn nó sẽ mạnh mẽ. Dải nước ấm này trong Đại Tây Dương có thể gây ra nhiều tác động trên toàn thế giới, như gây hạn hán ở Amazon và làm gia tăng đáng kể các đám cháy rừng ở châu Á. Nó cũng ảnh hưởng đến mô hình gió, có thể làm giảm bao phủ băng biển ở một số khu vực của Nam Cực và tăng nó ở những khu vực khác, Fogt nói, bằng cách thổi băng xung quanh và thay đổi dòng chảy.
Các vệ tinh không nói dối: Băng biển Nam Cực đạt mức thấp chưa từng được ghi nhận. Nhưng việc để các nhà khoa học hiểu rõ hơn về điều gì đang diễn ra và hậu quả có thể là gì đối với lục địa băng giá và toàn bộ hành tinh sẽ mất một thời gian. “Tình trạng băng biển Nam Cực hiện tại là một bí ẩn,” Labe nói. “Tôi cảm thấy như mọi người đang theo dõi mỗi điểm dữ liệu mà khoa học về Nam Cực thu thập, vì mỗi điểm dữ liệu đều giúp chúng ta hiểu rõ hơn một chút.”
Cập nhật, 27/5/23, 4:15 pm ET: Câu chuyện đã được cập nhật để sửa sai về con số của diện tích biển băng tối đa và tối thiểu thông thường thành 19 triệu kilômét vuông và 3 triệu kilômét vuông, tương ứng.
