Nghiên cứu về biến đổi khí hậu trên các sông băng đang tan chảy

Những viên nước đá tinh khiết mà bạn thường bỏ vào ly để uống, nhìn có vẻ khá vững chắc. Nhưng nếu bạn đã có một khối tròn thực sự, thực sự lớn làm từ băng đá, thì nó thực sự có thể tan chảy một cách chậm rãi và trở thành một dòng sông băng. Trọng lực sẽ kéo nó xuống dưới.

Fiammetta Straneo, một nhà hải dương học, và là người đứng đầu nhóm nghiên cứu, làm việc ở Viện Hải dương học Woods Hole, tại Massachusetts, Hoa kỳ.

Những khối nước đá di chuyển được, được gọi là các dòng sông băng. Chúng tọa lạc ở những khu vực rất lạnh, hoặc những nơi rất cao như trên các ngọn núi hoặc ở gần Bắc cực và Nam cực. Bạn có thể đã thấy hình ảnh của các sông băng từ Vườn quốc gia Glacier, ở Montana, Hoa Kỳ. Hoặc có thể bạn biết ai đó đã làm một cuộc hành trình đến vùng Alaska lạnh giá.

Các nhà khoa học quan tâm đến các dòng sông băng, vì các khối băng này có thể được sử dụng để nghiên cứu sự nóng lên toàn cầu. Hàng năm, loài người đang thải ra nhiều khí CO₂ vào bầu khí quyển của trái đất, bằng cách làm những việc như đốt than để lấy điện. Lượng khí CO₂ này cũng giống như một tấm chăn khổng lồ trong không khí, có tác dụng giữ nhiệt và làm ấm cả hành tinh.

Hầu hết các hiện tượng ấm lên đã xảy ra ở các vùng lạnh giá của Trái đất, do đó, ở đó tồn tại các sông băng đang tan chảy. Các nhà nghiên cứu đang cố gắng nghiên cứu các con sông băng trước khi chúng biến mất.

Các nhà khoa học quan tâm đến các sông băng chảy vào đại dương, cũng giống như những gì bạn thấy trên cuộc hành trình đến Alaska. Khi các sông băng tan chảy, nước đá sẽ biến thành nước và chảy vào đại dương. Điều này làm cho mực nước biển tăng lên. Các nhà nghiên cứu lo lắng rằng các sông băng cùng tan chảy trong một ngày có thể làm tăng mực nước biển, dẫn tới rất nhiều thành phố ven biển, giống như Miami và New Orleans, có thể bị chìm dưới nước.

Nhưng các sông băng đáp ứng với hiện tượng nhiệt độ ấm hơn theo nhiều cách khác nhau. Trong khi một số sông băng bắt đầu tan chảy, chúng tăng tốc độ di chuyển của mình, và dòng chảy nhanh hơn để ra biển lớn, thì những con sông băng còn lại lúc đầu thì tan chảy nhanh, nhưng sau đó lại quá trình tan chảy bị chậm lại.

Các nhà khoa học về Băng làm rất nhiều việc ở Greenland, một hòn đảo tọa lạc ở biển Bắc Đại Tây Dương, ở giữa Hoa Kỳ và châu Âu. Greenland là hòn đảo lớn nhất thế giới, và có khoảng 80% bề mặt của nó được bao phủ bởi băng. Nếu tất cả băng ở phía trên Greenland tan chảy, thì mực nước biển sẽ tăng khoảng 6,096 m (hơn 6m), trên toàn thế giới.

Điều này sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều, nhưng một số sông băng ở Greenland đã vận động khá tích cực trong thời gian gần đây. Một trong những sông băng di chuyển nhanh nhất trên thế giới, gọi là Jakobshavn (phát âm YAH-kubs-hav “un), nằm trên vùng bờ biển phía tây của Greenland.

Khi sông băng đi vào các đại dương, nó sẽ tan chảy và thải ra các núi băng đá có khối lượng lớn. Năm 1912, một tảng băng vỡ ra từ sông băng Jakobshavn, đã vỡ tan và làm chìm tàu Titanic.

Hiện nay, sông băng Jakobshavn đã thải ra nhiều núi băng trôi hơn so với trước đây. Các nhà khoa học không biết tại sao, nhưng trong cuối những năm 1990 các sông băng bắt đầu di chuyển nhanh hơn về phía biển. Nó bắt đầu tan chảy nhiều hơn và mỏng dần đi. Các nhà khoa học nghĩ rằng: rất nhanh chóng, sông băng Jakobshavn sẽ hoàn toàn ngừng chảy vào đại dương và thay vào đó, nó sẽ thấm trở lại vào đất. Sông băng “đang ở trong một vòng xoáy chết”, theo Ian Howat, nhà nghiên cứu sông băng, làm việc tại Đại học bang Ohio, ở Columbus, Hoa Kỳ.

Mỗi mùa hè, các nhà khoa học lại đến thăm sông băng Jakobshavn để đo đạc để tìm hiểu xem nó đang thay đổi như thế nào. Họ đặt các dụng cụ trên băng, để có thể đo tốc độ dòng chảy, và thu thập các hình ảnh về những thay đổi của sông băng từ năm này sang năm khác. Các nhà nghiên cứu đặt các trạm địa chấn trên băng, để đo những chấn động trong sông băng cho đến khi tảng băng hoàn toàn vỡ ra. Các nhà khoa học gọi đây là hiện tượng “những cơn địa chấn băng giá.”

Các nhà nghiên cứu cũng muốn xem những gì sẽ xảy ra khi mà lớp băng trên đỉnh của sông băng tan chảy. Trong sức nóng của tia nắng mùa hè, các vũng nước đá lớn mới tan xuất hiện trên bề mặt của Greenland. Ở một số nơi, các vết nứt rộng ra và nước bị hút xuống thông qua các lớp băng còn lại giống như xoáy nước chảy xuống đường cống của bồn tắm nhà bạn.

Trong năm 2008, các nhà nghiên cứu làm việc tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, ở Pasadena, California, Hoa Kỳ, muốn tìm hiểu lượng nước đá tan chảy này đi về đâu. Vì vậy, họ đã thả 90 duckies cao su, loại thường được dùng trong bồn tắm, vào các đường rãnh thoát nước trên sông băng Jakobshavn. Các nhà khoa học hy vọng các duckies có thể xuất hiện ở hạ lưu, trong đại dương bên dưới sông băng. Nhưng họ đã không có cơ hội nhìn thấy chúng một lần nữa.

Băng thì lạnh mà nước thì ấm: Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các dòng sông băng nằm ở phía đông của đảo Greenland, tại một sông băng được gọi là Helheim. Giống như người anh em phía tây, gần đây sông băng Helheim đã bắt đầu chảy nhanh hơn. Nhưng không giống như Jakobshavn, dòng chảy của sông băng Helheim cuối cùng cũng bị chậm lại.

Sông băng Helheim chảy ra đại dương qua trung gian một hẻm núi hẹp, và đầy nước, được gọi là fjord (vịnh hẹp). Trong vài năm qua, một nhóm các nhà nghiên cứu đã được tham quan fjord. Fiammetta Straneo, một nhà hải dương học, và là người đứng đầu nhóm nghiên cứu, làm việc ở Viện Hải dương học Woods Hole, tại Massachusetts, Hoa kỳ.

“Chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu những yếu tố nào giúp kiềm chế được lượng băng đang tan chảy” ở các sông băng, Straneo giải thích. Vì vậy, cô thuê tàu đánh cá địa phương để đưa cô vào vịnh hẹp. Hiện cô thả các loại cáp dài vào trong nước để đo nhiệt độ của đại dương.

Khi cô được tiếp cận gần hơn với nơi mà sông băng gặp biển, thì cô nhận thấy: nơi này có rất nhiều núi băng trôi, rất nguy hiểm khi ở trong thuyền. Vì vậy, Straneo đã thuê máy bay trực thăng để bay đến cuối sông băng. Cô thả nhiều dụng cụ vào trong vùng nước trong vịnh hẹp để đo nhiệt độ một lần nữa.

Straneo đã phát hiện ra rằng các vùng nước trong vịnh hẹp là một trong những nơi ấm nhất ở Greenland. Các dòng nước ấm dường như là đến từ hàng trăm dặm ngoài khơi đảo Greenland và chảy vào vịnh hẹp. Khi sông băng tan chảy vào trong nước biển, băng sẽ tan nhanh hơn nếu nó nước nóng. “Điều này cũng giống như khi ta đặt một khối nước đá trong một bồn nước nóng”, cô nói.

Khi nhiệt độ trái đất tiếp tục tăng, các ụ nước nóng này cũng sẽ chỉ ấm hơn đôi chút. Vì vậy, các nhà khoa học sẽ có thể đến với Greenland trong những mùa hè tới. Chỉ có như thế, thì họ mới hiểu rõ hơn về các sông băng và những gì sẽ xảy ra với các sông băng này, trong quá trình biến đổi khí hậu.

Khoa học và nghệ thuật gặp nhau: Khi James Balog, lớn lên ở miền bắc New Jersey, ông không chỉ có một bộ sưu tập đá và khoáng sản như nhiều trẻ em khác. Mà ông cũng biết rằng các tảng đá dưới chân của ông được hình thành trong quá trình khi châu Âu và Bắc Mỹ đã tách rời ra xa nhau cách đây hàng trăm triệu năm.

Ngày nay, Balog là nhà khoa học, ông thích tự tìm tòi. Ông là một nhiếp ảnh gia, với dự án mới nhất “hành tinh chúng ta sẽ như thế nào khi các sông băng đang biến mất”. Ông đặt máy ảnh trên các sông băng và những nơi đóng băng khác để chụp ảnh phong cảnh. Một vài tháng hoặc vài năm sau đó, các thành viên dự án trở lại để lấy máy ảnh và lắp ráp các bức ảnh theo thời gian trôi đi đáng kể, bộ phim cho thấy sự tan chảy nhanh chóng của các sông băng này hoặc các sông băng khác đang tan chảy chậm lại. Ngay bây giờ, nhóm nghiên cứu đã gắn 31 máy ảnh ở những nơi đó có dãy núi cao như: Himalaya, Greenland, Iceland, Montana và Alaska.

Các bộ phim cũng chính là một nhân chứng mạnh mẽ, giải thích để làm thế nào mà thay đổi khí hậu ảnh hưởng đến các hành tinh. Các tính năng vốn đã có sẵn trong trong băng nhiều thế kỷ biến mất trong chớp mắt. “Toàn bộ đều được thúc đẩy bởi tôi muốn có thể cho con gái của tôi biết: tôi đã nhìn thấy khu vực băng giá này, tôi đã được ở những nơi đó, và tôi đã làm việc tốt nhất mà tôi để có thể,” theo Balog, hiện đang sống ở Boulder, Colorado , Hoa Kỳ, cùng với Emily: 9 tuổi và Simone: 22 tuổi.

Tính chất khoa học: Tôi biết những gì tôi đang nói về, bởi vì tôi có bằng thạc sĩ về địa mạo học. Điều này có nghĩa tôi đã trải qua một vài năm học thêm sau đại học, cụ thể nghiên cứu địa chất và tính năng động của Trái Đất.

Tính chất nghệ thuật: Tôi đã luôn quan tâm đến thế giới tự nhiên. Cuốn sách ảnh của tôi bao gồm: làm việc trên những cây lớn nhất thế giới và mối quan hệ giữa tinh tinh và con người.

Vì vậy, làm thế nào để có được cả tính chất khoa học và nghệ thuật trong cuốn sách ảnh? “Điều quan trọng nhất là người chụp ảnh phải có tính tò mò, phải có trí tưởng tượng và phải có năng lực,” Balog nói. “Tôi cũng nghĩ rằng xã hội nhìn bao quát cũng có trường hợp con người ta dễ bị rối loạn khi ít tiếp xúc thiên nhiên, khi mà người ấy đã quên đi những kết nối với những gì thực sự mang đến cho chúng ta sự sống.”

Vì vậy, bạn hãy lập tức tắt máy vi tính, ông nói, và đi ra bên ngoài thiên nhiên để chơi đùa và khám phá.