Khám phá bí mật rãnh Mariana

Môi trường bí ẩn tại nơi sâu nhất của biển khơi, cũng là nơi sâu nhất địa cầu, đang dần được giới khoa học khám phá.

Khám phá rãnh đại dương sâu nhất quả đất

Sứ mệnh thám hiểm rãnh Mariana hiện phụ thuộc vào các tàu thăm dò. (Ảnh: NSF)

Rãnh Mariana, nằm ở phía tây Thái Bình Dương, kéo dài đến Nhật Bản, là nơi sâu nhất của đại dương, với độ sâu tối đa là 10.971m. Đội ngũ các nhà khoa học quốc tế, dẫn đầu là giáo sư Ronnie Glud của Đại học miền Nam Đan Mạch, đã dùng tàu lặn được thiết kế đặc biệt để có thể chịu đựng áp lực khủng khiếp làm phương tiện chính cho việc nghiên cứu phần đáy của rãnh Mariana.

BBC dẫn kết quả khảo sát ban đầu cho thấy, rãnh Mariana, cũng như các rãnh đại dương khác, đóng vai trò là bồn hấp thụ carbon cho Trái đất. Điều này cho thấy chúng có thể đóng vai trò lớn hơn nhiều trong việc điều tiết cơ chế hóa học và khí hậu của hành tinh chúng ta.

Mặc dù hai nhà thám hiểm Jacques Piccard và Don Walsh đã đến được nơi sâu nhất của rãnh Mariana vào năm 1960, không ai dám nghĩ đến chuyện lập lại kỷ lục đó. Và các sứ mệnh nghiên cứu rãnh này đã được những thiết bị không người lái đảm nhiệm.

Trưởng nhóm nghiên cứu Ronnie Glud cho hay, làm việc ở độ sâu như tại rãnh Mariana, với áp suất hơn 1.000 atmosphere, là một thách thức đối với giới khoa học lâu nay. Tuy nhiên, sự tiến bộ không ngừng của công nghệ đã thay đổi điều này. Ông cho hay, đây là lần đầu tiên giới khoa học có thể chế tạo những thiết bị phức tạp dùng cho việc đo đạc ở rãnh Mariana để xác định có bao nhiêu carbon đang bị chôn vùi tại đây.

Những con trùng biến hình độc khổng lồ với chiều dài cơ thể tới 10 cm dưới rãnh Mariana  

Dưới áp suất khổng lồ

Giáo sư Glud, phối hợp với các chuyên gia của Cục Công nghệ và Khoa học biển Nhật Bản (Jamstec) và Anh, Đức, sử dụng thiết bị thăm dò được lắp các cảm biến đặc biệt bên trong ống xylanh làm bằng titanium, kim loại có thể chịu được áp suất cực cao.

Sứa phát sáng ở rãnh Mariana - (Ảnh: Rense.com)

Thiết bị này đã được tàu mẹ thả từ mặt biển xuống và mất đến 3 giờ mới rơi tự do đến đáy biển, nơi nó tiến hành những cuộc thí nghiệm đã được lập trình sẵn trước khi bỏ hết đồ dằn để nổi trở lại mặt nước.

Các cuộc thí nghiệm này giúp nhóm chuyên gia tiếp xúc được nguồn carbon dồi dào ở những độ sâu như vậy. Giáo sư Glud nói: “Về cơ bản, chúng tôi rất muốn tìm hiểu nhiều hơn về số lượng của vật chất hữu cơ, toàn bộ vật chất đã được tảo hoặc cá ở lớp nước trên sản sinh, đang nằm dưới đáy biển, và liệu chúng có phải là thức ăn của vi khuẩn, hoặc rã đi hoặc bị chôn vùi”.

Miệng Champagne của rãnh Mariana trở nên nổi tiếng bởi đây là nơi có chứa những lỗ thủy nhiệt phun ra carbon dioxide lỏng tinh khiết.

Theo ông, tỉ lệ bị phân hủy hoặc chôn vùi của vật chất hữu cơ là quá trình cuối cùng quyết định sự cô đặc của oxygen và carbon dioxide (CO2) trong các đại dương và trong khí quyển, từ đó, vẽ nên bức tranh tổng quát về khả năng đại dương có thể thu hút và cô lập carbon trong chu kỳ carbon trên toàn cầu.

Trong khi điều này đã được nghiên cứu ở những phần khác của đại dương, chẳng hạn như đồng bằng biển thẳm ở độ sâu từ 4,6 đến 5,5 km, vai trò của rãnh biển sâu trong chu kỳ carbon hầu như vẫn chưa được nghiên cứu kỹ càng.

Đáy rãnh không phải là cát mịn như bạn tưởng tượng là một lớp bùn dày và trơn trượt được hình thành từ hàng ngàn vạn xác chết của các sinh vật phù du.

Theo giáo sư Glud, mặc dù những rãnh này chỉ chiếm 2% diện tích các đại dương, nhóm của ông cho rằng vai trò của chúng vô cùng quan trọng vì chúng có thể tích lũy được nhiều carbon, thu hút được nhiều vật chất hữu cơ hơn trôi dạt từ nơi khác đến.

Dữ liệu thu được ban đầu cho thấy họ hoàn toàn đúng. Giáo sư Glud nói: “Kết quả của chúng tôi đưa ra giả thuyết hết sức chắc chắn rằng những rãnh này đóng vai trò như các bẫy sập trầm tích. Và chúng hoạt động với công suất cao”.

Núi lửa Daikoku nằm dưới rãnh Mariana ở độ sâu 414 m. Núi lửa dưới lòng biển không phải là hiện tượng lạ, nhưng Daikoku rất đặc biệt nhờ sở hữu một hồ lưu huỳnh lỏng tinh khiết.

Hiện đội ngũ chuyên gia bắt đầu chuyển sang bước kế tiếp, đó là đánh giá kết quả thu thập được và xác định lượng carbon đang được tồn trữ ở đáy rãnh so với những nơi khác trong đại dương, cũng như lượng carbon do vi khuẩn chuyển hóa được.

Đây không phải là lần đầu tiên giới khoa học bất ngờ trước những phát hiện từ rãnh biển sâu. Các nghiên cứu mới đây do Đại học Aberdeen (Anh) cho thấy, đời sống sinh vật biển tại nơi này còn dồi dào hơn người ta vẫn tưởng.

Vào năm 2008, họ quay được loài cá sống nơi sâu nhất đại dương, ở độ sâu 7.700m tại rãnh Nhật Bản, và những sinh vật khác như loài giáp xác hiện diện đông đảo tại nơi sâu hơn.