Giải mã thế giới bí ẩn dưới lớp băng Nam Cực

Vùng biển lộ ra sau khi tảng băng trôi và những sinh vật bên dưới.

Khi một khối băng có kích thước bằng thành phố Chicago (Mỹ) tách ra khỏi thềm băng George VI của Nam Cực vào đầu năm nay, các nhà khoa học đã ra khơi trên một tàu nghiên cứu đến vùng biển đột nhiên lộ ra để xem có sinh vật nào ở bên dưới hay không. Và thật ngạc nhiên, họ phát hiện một hệ sinh thái phong phú, cho thấy sự sống vẫn có thể phát triển ngay cả khi bị ngăn cách với bề mặt bởi lớp băng dày.

Khám phá ngoạn mục

Tàu R/V Falkor của Viện Hải dương Schmidt (trụ sở ở Mỹ) đã đi khắp thế giới với hy vọng khám phá những gì còn ẩn giấu dưới biển. Vào tháng 1/2025, các nhà nghiên cứu trên tàu tình cờ phát hiện vùng nước lạnh giá xung quanh Nam Cực. Họ lập tức tiến hành tìm kiếm những dạng sống kỳ lạ, đồng thời khảo sát Nam Đại Dương - một bề lớn chứa khí thải carbon dioxide.

Trong khi lênh đênh trên biển Bellingshausen, khu vực dọc theo bán đảo Nam Cực, họ đã xem hình ảnh vệ tinh của khu vực này, gần như được cập nhật hằng ngày. Sasha Montelli - nhà Địa vật lý và nghiên cứu băng hà tại Đại học London (Anh), cho biết: “Chúng tôi thấy có một tảng băng khổng lồ đang tách ra và trôi khỏi bán đảo”.

Tảng băng trôi này sau đó được đặt tên là A-84, đã làm lộ một vùng biển rộng hơn 500 km2 thuận tiện cho việc nghiên cứu. Laura Cimoli - nhà Hải dương học vật lý tại Đại học Cambridge (Anh), người chỉ đạo cuộc nghiên cứu sự sống ở biển trong chuyến thám hiểm, thông tin: “Chúng tôi quyết định ngay lập tức, thay đổi kế hoạch lấy mẫu và tiến đến khu vực gần đây bị băng bao phủ”.

Khi con tàu đến, họ lập tức triển khai công nghệ giám sát hiện đại, bao gồm tàu ngầm điều khiển từ xa SuBastian, cùng các robot tự động thu thập thông tin về đặc tính của cột nước và đã phát hiện có nhiều sự sống hơn so với dự đoán.

Để xác định hệ sinh thái này đã tồn tại bao lâu, nhóm chuyển sang nghiên cứu bọt biển - loài động vật thường phát triển rất chậm, chỉ khoảng 2,5cm mỗi năm. Nhưng bọt biển trong vực thẳm này lớn khác thường, có lẽ chúng đã phát triển ở đó trong nhiều thập niên, thậm chí nhiều thế kỷ.

“Không có gì ngạc nhiên khi có sự sống nơi này. Nhưng chúng tôi vô cùng ngạc nhiên trước sự phong phú, đầy màu sắc và vô cùng ngoạn mục ở đây”, Sasha Montelli cho biết. Còn Patricia Esquete - nhà Sinh thái học biển tại Đại học Aveiro (Bồ Đào Nha), cũng là thành viên của đoàn thám hiểm, chia sẻ: “Những gì chúng tôi thấy là các hệ sinh thái phát triển mạnh, đa dạng và được hình thành tốt dưới thềm băng. Điều này đặt ra cho các nhà khoa học những câu đố thú vị”.

Thông thường, hệ sinh thái biển sâu lấy chất dinh dưỡng từ bề mặt biển rải xuống đáy. Nhưng khu vực này được bao phủ bởi một mái băng dày 150m trong một khoảng thời gian vô tận, nên những sinh vật này phải lấy chất dinh dưỡng theo cách khác.

Câu hỏi đặt ra là, cơ chế nào giúp các hệ sinh thái này xuất hiện và phát triển mạnh? Nhóm thám hiểm hy vọng khối lượng lớn dữ liệu về đại dương và môi trường thu thập được từ địa điểm này sẽ cung cấp một số câu trả lời cụ thể.

Hệ sinh thái phát triển ra sao?

Các nhà nghiên cứu đều tỏ ra ngạc nhiên khi có rất nhiều dạng sống khác nhau trong một môi trường hạn chế như vậy cho đến tận gần đây. “Nó trông giống với sự sống dưới đáy biển mà chúng ta có ở Nam Cực không bị băng bao phủ”, Copley - một nhà Sinh thái học biển sâu tại Đại học Southampton, người không tham gia vào chuyến thám hiểm nói và bày tỏ sự ngạc nhiên, “nhưng làm sao điều này có thể xảy ra?”.

Ở vùng nước nông ngập tràn ánh sáng mặt trời, tảo thực vật phù du phát triển mạnh. Vào ban đêm, chúng bị các loài giáp xác nhỏ gọi là krill ăn. Khi đã no nê, krill chìm xuống và mang chất dinh dưỡng, kể cả qua phân của chúng, giúp bón phân và nuôi dưỡng quần thể dưới đáy biển.

Tuy nhiên, điều này không thực sự xảy ra khi có một tảng băng khổng lồ che phủ phía trên. Nó sẽ ngăn chặn sự nở hoa của thực vật phù du, từ đó ngăn chặn sự kết tủa chất dinh dưỡng xuống phía dưới.

Patricia Esquete cho biết: “Chúng tôi dự đoán, do không được nuôi dưỡng bằng quá trình quang hợp diễn ra trên bề mặt nên các hệ sinh thái này sẽ trở nên nghèo nàn hơn và kém phát triển”.

Tuy nhiên, hệ sinh thái phong phú mà họ phát hiện cho thấy rằng, bất kỳ thực phẩm nào vào đều được dòng hải lưu mang đi, trượt xuống tận bên dưới thềm băng. Các nhà hải dương học đã lập bản đồ các con sông ngầm chảy vào và ra khỏi khu vực Nam Cực này.

Nhà Hải dương học vật lý tại Đại học Cambridge cho biết: “Việc chúng tôi tìm thấy các loài sống lâu cho thấy quá trình vận chuyển ngang, chủ yếu bao gồm nước tan chảy từ thềm băng George VI, có thể là nguồn dinh dưỡng duy trì sự sống phát triển mạnh mẽ được tìm thấy nơi đây”.

Với rất nhiều mẫu sinh học, địa chất và hóa học vẫn chưa được xử lý, còn nhiều câu hỏi trước đây được đặt ra cho các nhà nghiên cứu. Nhờ có A-84, giờ đây các nhà khoa học có thể có cái nhìn rõ ràng về hệ sinh thái dưới đáy biển vô cùng phong phú xung quanh Nam Cực trải dài đến mức nào bên dưới thềm băng nổi.

Theo Nationalgeographic

Lê Du