Kho băng ở Nam Cực lưu giữ dấu tích của những sông băng đang dần biến mất

Kho lưu trữ băng ở Nam Cực

Kho lưu trữ này không được làm bằng thép hay bê tông. Cũng không có hệ thống an ninh hay các thiết bị làm lạnh ồn ào. Thay vào đó, “nơi bảo quản” này được khoét trực tiếp vào lớp băng tuyết gần Trạm nghiên cứu Concordia, một tiền đồn xa xôi của Pháp - Italia, cách bờ biển gần nhất hơn 1.000km (620 dặm).

Bên trong hang băng đóng băng, các nhà khoa học đang lưu giữ những ống mẫu băng cổ được lấy từ các sông băng núi đang bị đe dọa nghiêm trọng nhất trên thế giới.

Bên trong những khối băng này là các dữ liệu về lịch sử khí hậu trong quá khứ, từ các vụ phun trào núi lửa và khói cháy rừng cho đến ô nhiễm công nghiệp và sự thay đổi của khí quyển kéo dài hàng thế kỷ, đôi khi hàng thiên niên kỷ.

Dự án do Quỹ Ice Memory thực hiện nhằm mục đích bảo tồn những phần của các sông băng này trước khi nhiệt độ Trái Đất tăng lên khiến chúng biến mất.

“Đây là một địa điểm mang ý tưởng độc đáo. Chúng ta không thể cứu toàn bộ sông băng, nhưng chúng ta có thể lưu giữ những thông tin về môi trường và khí hậu được chứa trong các sông băng này”, ông Thomas Stocker - Chủ tịch quỹ, đồng thời là Giáo sư vật lý khí hậu và môi trường tại Đại học Bern (Thụy Sĩ) cho biết.

Thông tin được lưu giữ trong những bọt khí cực nhỏ bị mắc kẹt bên trong băng. Những bọt khí này chứa đầy không khí trong khí quyển từ thời điểm chúng được hình thành, có thể là cách đây một trăm năm, một nghìn năm, hoặc một triệu năm.

Các nhà khoa học cũng có thể phân tích những bọt khí này để tái dựng lại nồng độ lịch sử của khí carbon dioxide, methane và các khí nhà kính khác. Ông Stocker cho biết các mẫu lõi băng đã cho thấy nồng độ carbon dioxide ngày nay cao hơn khoảng 30% đến 35% so với bất kỳ thời điểm nào trong 800.000 năm qua.

“Tôi sống ở Thụy Sĩ và quan sát trong nhiều thập kỷ rằng các sông băng đang rút lui với tốc độ ngày càng nhanh. Các kho lưu trữ khí hậu địa phương, chẳng hạn như ở các sông băng Alpine, hoặc ở Himalaya hay Andes cũng đang biến mất với tốc độ gia tăng đáng báo động”, ông Stocker nói.

Trên toàn cầu, hàng nghìn sông băng đã biến mất trong vài thập kỷ gần đây và đến giữa thế kỷ này, khoảng 4.000 sông băng sẽ biến mất mỗi năm nếu biến đổi khí hậu vẫn tiếp diễn, theo một nghiên cứu năm 2025.

Khoảng một thập kỷ trước, khi mức độ mất mát sông băng ngày càng trở nên rõ ràng, các nhà khoa học đã phát triển ý tưởng về các kho lưu trữ Ice Memory.

Kể từ đó, các nhóm nghiên cứu đã đi khắp thế giới để khoan và vận chuyển các lõi băng mong manh về Nam Cực, nơi khí hậu lạnh tự nhiên của lục địa này có thể bảo tồn chúng trong nhiều thế kỷ.

Thu thập các mẫu lõi băng

Kho lưu trữ ở Nam Cực đang được sử dụng để bảo quản các mẫu băng được lấy từ những sông băng có tuổi đời hàng trăm năm trên khắp thế giới. Ảnh: PNRA-IPEV.

Việc thu thập và vận chuyển các mẫu về Nam Cực trong khi vẫn giữ chúng đông lạnh và không bị nhiễm bẩn là một nhiệm vụ phức tạp, thường đòi hỏi các chuyến thám hiểm đến những môi trường khắc nghiệt nhất Trái Đất.

Các nhà khoa học phải mang gần 450kg thiết bị khoan lên các địa hình ở độ cao lớn. Tại Tajikistan, một chiến dịch khoan gần đây được thực hiện ở độ cao 5.820m so với mực nước biển.

“Bạn có thể hình dung điều kiện làm việc khó khăn đến mức nào đối với những người khoan và các nhà khoa học tham gia tại đó”, ông Stocker nói thêm.

Một mũi khoan hình trụ gắn các lưỡi cắt dạng vòng sẽ khoan sâu vào sông băng, lấy ra một lõi băng thẳng đứng theo từng lớp. Càng xuống sâu, lõi băng càng chứa lịch sử khí hậu cổ xưa hơn.

Trước khi bất kỳ hoạt động khoan nào bắt đầu, các nhà khoa học phải mất nhiều tháng khảo sát sông băng bằng radar xuyên đất để xác định những vị trí ổn định nhất, nơi các lớp băng bên trong vẫn còn nguyên vẹn, không bị xáo trộn.

“Khi chúng tôi thực hiện khảo sát radar này giống như đang nhìn vào một bức ảnh chụp toàn bộ cấu trúc bên trong của khối băng, từ dưới chân bạn cho đến ranh giới với nền đá bên dưới”, ông Alison Criscitiello - người không tham gia vào dự án Ice Memory nói.

Một mạng lưới quốc tế gồm các nhà khoa học và các tổ chức đã dành nhiều thập kỷ để thu thập, lưu trữ và nghiên cứu các lõi băng từ sông băng và các tảng băng ở hai cực trên khắp thế giới.

Các tổ chức bao gồm Trung tâm Dữ liệu Băng và Tuyết Quốc gia tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ), Cơ quan Khảo sát Nam Cực Anh, Viện Alfred Wegener (Đức) và Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) đang duy trì các kho lưu trữ khổng lồ gồm những mẫu băng được khoan từ Nam Cực, Greenland và các sông băng núi.

Các hợp tác quốc tế như Dự án Khoan lõi băng châu Âu tại Nam Cực (EPICA) và Beyond EPICA đã sử dụng những lõi băng này để tái dựng lịch sử khí hậu Trái Đất kéo dài hàng trăm nghìn năm.

Tuy nhiên, trong khi phần lớn nghiên cứu lõi băng tập trung vào việc hiểu hơn về biến đổi khí hậu trong quá khứ, Quỹ Ice Memory lại bổ sung theo một chiều hướng mới: bảo tồn kho lưu trữ các sông băng đang bị đe dọa trước khi chúng biến mất.

Ông Stocker cho biết các sông băng của Thụy Sĩ đã mất khoảng 35% thể tích, với các dự báo cho thấy tới 90% các sông băng ở vùng thấp có thể biến mất vào cuối thế kỷ trong kịch bản phát thải cao.

Giá trị của các lõi băng được lưu trữ ngày nay sẽ tiếp tục gia tăng, khi các thế hệ tương lai mở rộng giới hạn của công nghệ hiện tại.

“Ngày nay, chúng ta có thể đo được những thứ mà 50 năm trước chúng ta không thể tưởng tượng nổi. Vì vậy, khoảng 50 hoặc 100 năm nữa, thế hệ các nhà khoa học tiếp theo sẽ có thể cung cấp những thông tin hoàn toàn mới từ các lõi băng mà chúng ta đang bảo tồn ngày hôm nay”, ông Stocker nói thêm.