Nghiên cứu mới công bố niên đại chính xác của băng tích thời kỳ sông băng ở miền nam Pêru cho chúng ta biết mối liên hệ giữa những thay đổi khí hậu ở vùng nhiệt đới với các hiện tượng tương tự ở châu Âu và Bắc Mỹ trong thời kỳ Tiểu Băng Hà diễn ra cách đây 150-350 năm.
Theo Joe Licciardi, trưởng nhóm tác giả, nghiên cứu này “cho chúng ta hiểu thêm về hoạt động sông băng trên quy mô toàn cầu và đặc điểm khí hậu trong thời kỳ Tiểu Băng Hà. Chúng ta càng biết nhiều hơn về tình hình khí hậu cận đại thì càng dễ dàng hiểu ra các vấn đề khí hậu hiện tại và tương lai.”
Nghiên cứu mới mang tên “Mối liên hệ giữa hiện tượng dao động sông băng holoxen thuộc vùng núi Andes ở Pêru với khí hậu phương bắc” là kết quả của những đột phá về phương pháp trong các kỹ thuật địa thời học và sự tình cờ khi Licciardi tìm thấy một băng tích được bảo quản tốt tại Pêru.
Vào kì nghỉ năm 2003, Licciardi đi leo núi gần khu Inca Trail nổi tiếng. Tình cờ, anh nhận thấy băng tích thời kỳ sông băng – một dải đá và đất còn lại sau khi sông băng rút xuống - ở cách khu tàn tích Machu Picchu 25 km. “Rõ ràng đây là dấu vết của sông băng thung lũng mở rộng trước kia vào những thời điểm khác nhau trong quá khứ,” anh nói. Đáng tiếc lần đó Licciardi không mang theo bất kì dụng cụ địa chất nào, và anh không thể lấy được mẫu mang về phòng thí nghiệm.
Hai năm sau, đồng tác giả của công trình nghiên cứu này, David Lund, giảng viên địa chất học của đại học Michigan, cũng tới cùng khu vực kể trên và lấy được một số mẫu đá grannit màu muối tiêu. “Dave cũng nhận ra triển vọng của vùng này và chia sẻ mong muốn tiến hành nghiên cứu cùng tôi,” Licciardi cho biết. Năm 2006, anh trở lại dốc Nevado Salcantay thuộc đỉnh cao nhất trong dãy Cordillera Vilcabamba. Trong hơn hai năm tiếp theo, anh cùng Jean Taggart, một thành viên khác của nhóm nghiên cứu, thu thập thêm nhiều mẫu đá từ khu băng tích.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích những mẫu này với sự trợ giúp của kỹ thuật xác định niên đại phơi nhiễm bề mặt – trong đó họ tiến hành đo đạc khối lượng cực nhỏ của chất đồng vị berilli-10. Chất này được hình thành khi các tia trong vũ trụ tiếp xúc với bề mặt. Dựa vào kết quả phân tích, ho đã đưa ra ngày chính xác của những dao động sông băng có niên đại tương đối trẻ này. Licciardi và Taggart đã làm việc cùng Joerg Schaefer, một nhà địa hóa làm việc tại Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty thuộc đại học Columbia đã đưa ra kết quả về niên đại trẻ nhất từng thấy qua các lần sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng đồng vị berilli-10.
Thành viên nhóm tác giả đang lấy mẫu băng tích tại miền nam Pêru. (Ảnh: Joe Licciardi) |
“Việc đo được niên đại trẻ và chính xác bằng phương pháp này đã mở ra một cách thức mới xác định thời gian diễn ra những dao động sông băng gần đây ở những vùng xa xôi nơi chúng ta không có dữ liệu lịch sử,” Licciardi nói. Do thời kỳ Tiểu Băng Hà – kéo dài từ năm 1300 sau CN tới 1860 sau CN – xảy ra cùng thời gian với các dữ liệu lịch sử và quan sát khí hậu ở châu Âu và Zbawcs Á, sự kiện này được miêu tả và ghi chép kĩ lưỡng ở bắc bán cầu. Tuy nhiên, ở những vùng xa xôi heo hút như khu vực dãy Andes trên lãnh thổ Pêru, dữ liệu về các sự kiện thời kỳ sông băng rất hiếm hoi.
Phát hiện chính của khảo sát lần này là trong khi sông băng ở bắc Pêru di chuyển cùng thời gian với sông băng ở châu Âu thì dữ liệu thu được ở Pêru lại khác với thời gian dao động sông băng ở vùng Nam dãy Alps thuộc New Zealand trong thiên niên kỷ trước.
“Phát hiện này giúp xác định mối liên hệ hai bán cầu trong thời kỳ sông băng. Nó giúp chúng ta hiểu rõ hơn thời kỳ Tiểu Băng Hà có khí hậu như thế nào, và từ đó giúp con người hiểu hơn về các tác động làm thay đổi khí hậu,” Taggart nói.
"Nếu quá trình Trái đất ấm lên diễn ra nhanh chóng đúng như dự đoán hiện tại, chúng ta sẽ phải đối mặt với khả năng các sông băng sớm biến mất,” Schaefer nói thêm.
Licciardi cùng các đồng nghiệp sẽ tiếp tục nghiên cứu tại Pêru để hiểu rõ hơn về sự mở rộng sông băng thời kỳ Tiểu Băng Hà cũng như sự rút lui của chúng sau đó. “Các kết quả mới của chúng tôi đã giải thích những quá trình khí hậu khiến các sông băng này mở rộng và thu hẹp lại như đã thấy. Tuy nhiên, hiện vẫn còn rất nhiều câu hỏi ngỏ, ví dụ như: Tầm quan trọng tương đối của thay đổi nhiệt độ đối với thay đổi lượng tuyết và tình trạng sông băng?” Nhóm nghiên cứu dự định sẽ giải quyết câu hỏi này nhờ các mô hình cặp “khí hậu-sông băng” và đánh giá mức độ phụ thuộc của các sông băng nam Pêru vào hai tác nhân chính là nhiệt độ thấp và lượng tuyết nhiều ít.
Kinh phí được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ.