Buzz
Những mẫu băng Nam Cực này có khả năng giải mã những thay đổi trong chu kỳ băng hà của Trái Đất từ thời tiền sử xa xưa.
Tại một phòng lab băng giá ở Cambridge, đội ngũ nghiên cứu đang thực hiện công việc tỉ mỉ: phân tích từng lớp băng mỏng được khai thác từ tầng băng cổ nhất hành tinh.
Mẫu vật quý giá này chứa đựng những bong bóng khí nguyên vẹn từ thuở sơ khai, có thể giúp giải đáp những bí ẩn lớn nhất về biến đổi khí hậu trong lịch sử.
Được khoan sâu tới 2,8km tại vùng Little Dome C xa xôi, cách trạm nghiên cứu Concordia 40km, đây là thành tựu của dự án Beyond EPICA - Băng Cổ nhất, hợp tác giữa 12 viện nghiên cứu và 10 nước châu Âu. Dự án đặt mục tiêu đẩy lùi giới hạn hiểu biết về khí hậu cổ đại từ 800,000 năm lên tới 1,5 triệu năm.
Một số lớp băng trong mẫu lõi này hình thành từ thời điểm 1,5 triệu năm trước.
Cỗ máy thời gian đóng băng
Trái ngược với các mẫu trầm tích đáy biển chỉ cung cấp dữ liệu gián tiếp, những tảng băng Nam Cực chứa đựng trực tiếp "bản ghi khí quyển" từ quá khứ. Những bọt khí siêu nhỏ bị mắc kẹt trong băng lưu giữ nguyên vẹn CO₂, methane và các khí nhà kính khác từ thời điểm chúng bị chôn vùi dưới lớp tuyết dày.
Phương pháp phân tích dòng chảy liên tục tiên tiến cho phép đo đạc đồng thời hàng loạt nguyên tố và đồng vị khi băng tan, tiết lộ cả dấu vết của tro núi lửa cổ đại, tinh thể muối biển, các hạt bụi và vi sinh vật phù du từ thuở xa xưa.
Tại Cơ quan Khảo sát Nam Cực Anh (BAS) - một trong số ít cơ sở nghiên cứu đủ khả năng xử lý loại dữ liệu cực kỳ nhạy cảm và chi tiết này, Tiến sĩ Liz Thomas cùng đội ngũ của bà đang đi đầu trong việc giải mã những thông tin vô giá này.
Các mẫu lõi băng được bảo quản trong kho lạnh tự nhiên tại Nam Cực trước khi vận chuyển bằng đường biển tới châu Âu.
Bí ẩn về bước ngoặt khí hậu chưa được giải đáp
Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm sáng tỏ giai đoạn chuyển tiếp bí ẩn trong lịch sử khí hậu được gọi là "Sự chuyển tiếp Pleistocene", khi chu kỳ băng hà đột ngột thay đổi từ 41.000 năm lên 100.000 năm - một hiện tượng đến nay vẫn còn là điều bí ẩn với giới khoa học.
Các nhà nghiên cứu hy vọng dữ liệu từ lõi băng cổ đại sẽ giúp lý giải sự thay đổi này thông qua việc tái hiện các chỉ số môi trường trong suốt 1,5 triệu năm, bao gồm nhiệt độ không khí, các kiểu gió và sự mở rộng của băng biển qua các thời kỳ.
"Chúng tôi đang tìm kiếm manh mối giải thích tại sao hệ thống khí hậu Trái Đất lại vận hành khác biệt trong quá khứ", TS. Thomas chia sẻ. "Hiểu rõ những biến đổi lớn trong lịch sử sẽ giúp dự báo chính xác hơn những gì có thể xảy đến trong tương lai".
Các mẫu lõi băng được bảo quản và phân phối đến nhiều viện nghiên cứu khác nhau.
Bài học từ quá khứ cho hiện tại và tương lai
Những bí mật mà tảng băng cổ đại này tiết lộ không chỉ dừng lại ở câu chuyện lịch sử. Một số kết quả ban đầu cho thấy hàm lượng CO₂ trong một số thời kỳ thuộc kỷ Pleistocene có thể đã đạt mức tương đương hoặc thậm chí vượt qua nồng độ hiện nay - thời điểm Trái Đất đang ấm lên với tốc độ chưa từng thấy.
Điểm khác biệt quan trọng: trong khi CO₂ thời cổ đại tăng dần qua hàng thiên niên kỷ, thì con người hiện đại đã làm lượng khí nhà kính bùng nổ chỉ trong vòng 1,5 thế kỷ.
"Chúng ta đang chứng kiến một giai đoạn biến đổi khí hậu chưa từng có tiền lệ, và mẫu băng cổ này sẽ cung cấp bối cảnh lịch sử quan trọng để hiểu rõ hiện tượng đang diễn ra cũng như những hệ quả tiềm tàng", TS. Thomas nhấn mạnh.
Tiến sĩ Liz Thomas đang cầm trên tay mẫu băng cổ nhất từng được phát hiện.
Chặng đường gian nan đầy thử thách
Nhằm thu thập những mẫu vật giá trị này, đội ngũ nghiên cứu đã làm việc trong môi trường khắc nghiệt ở độ cao 3.200m với nhiệt độ thường xuyên dưới mức đóng băng. Các đoạn lõi băng dài 1 mét được bảo quản kỹ lưỡng trong thùng cách nhiệt đặc biệt, vận chuyển bằng đường biển tới châu Âu trước khi được chuyển tiếp bằng hệ thống xe tải đông lạnh tới Anh.
Tại phòng thí nghiệm -23°C của BAS, các nhà khoa học chỉ có thể làm việc trong khoảng 15 phút mỗi lần do điều kiện lạnh giá cực độ. Quá trình phân tích sẽ kéo dài nhiều năm với sự hợp tác của các viện nghiên cứu khắp châu Âu, sử dụng thiết bị hiện đại như máy quang phổ khối plasma (ICP-MS) có thể phát hiện cả những nguyên tố cực hiếm.
"Chúng tôi đang thực sự mở ra một chương mới chưa từng được biết đến trong lịch sử khí hậu Trái Đất", TS. Thomas phát biểu. "Mong ước lớn nhất là từ những lớp băng này, chúng ta sẽ giải mã được những bí mật vĩ đại về hành tinh của mình".
Đường cong Keeling ghi chép dữ liệu CO2 khí quyển toàn cầu cho thấy nồng độ ổn định từ 1700-1950 (qua phân tích lõi băng). Từ 1950, nồng độ CO2 tăng vọt từ 300 lên hơn 400 ppm (theo số liệu từ Đài quan sát Mauna Loa).
