Giải pháp mới ngăn sông băng tan chảy

Một trong những nguyên nhân chính khiến sông băng tan chảy là nước biển mặn ấm ở sâu trong lòng đại dương

Những nghiên cứu gần đây cho thấy, hiện tượng băng tan chảy ở Nam Cực là điều không thể tránh khỏi do sự gia tăng của hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Thềm băng là những lưỡi băng nhô ra biển ở cuối sông băng, là trụ đỡ giúp giữ băng trên đất liền, làm chậm dòng chảy của băng ra biển và được xem là biện pháp phòng thủ quan trọng chống lại mực nước biển dâng cao. Khi các thềm băng tan chảy, chúng sẽ mỏng đi và mất khả năng chống đỡ.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét hiện tượng “tan chảy cơ bản” khi dòng hải lưu ấm áp làm tan băng từ bên dưới. Họ cũng phân tích tốc độ nóng lên của đại dương và thềm băng tan chảy trong các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau.

Các nghiên cứu xuất phát từ mục tiêu duy trì thỏa thuận giữ mức nhiệt toàn cầu là 1,5 độ C trong bối cảnh hành tinh ngày càng nóng lên. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng, cho dù thế giới có khả năng hạn chế nhiệt độ tăng lên 1,5 độ C thì biến đổi khí hậu vẫn có thể khiến đại dương ấm lên với tốc độ gấp 3 lần so với lịch sử. Ngay cả khi đã cắt giảm đáng kể tình trạng ô nhiễm làm nóng hành tinh hiện nay, khả năng ngăn chặn các đại dương ấm hơn vẫn khó có thể đạt được nếu các dải băng ở Nam Cực sụp đổ.

“Có vẻ như chúng ta đang dần mất kiểm soát đối với tình trạng băng tan ở Nam Cực trong thế kỷ XXI”, bà Kaitlin Naughten, chuyên gia lập mô hình đại dương thuộc Cơ quan Khảo sát Nam Cực (Anh) cho biết.

Nam Cực hiện là nơi có khả năng “đóng góp” lớn nhất đối với mực nước biển dâng lên toàn cầu trên lục địa và có số lượng lớn băng để nâng mực nước biển lên trung bình 0,07 inch (0,18cm)/năm vào năm 2060 và những năm tiếp theo. Bà Naughten cho biết, đây là quê hương của sông băng Thwaites, còn được gọi là “sông băng ngày tận thế”, vì sự sụp đổ của băng ở đây có thể làm mực nước biển dâng lên khủng khiếp, buộc các cộng đồng ven biển hoặc các quốc đảo vùng thấp phải xây dựng rào chắn ngăn mực nước biển dâng hoặc từ bỏ những nơi này và tìm đến vùng đất mới.

Nam Cực hiện là nơi có khả năng đóng góp lớn nhất đối với mực nước biển dâng lên toàn cầu trên lục địa.

Nếu sông băng Thwaites sụp đổ, những thành phố như New York, Miami và New Orleans sẽ chịu thảm họa ngập lụt. Trên toàn cầu, 97 triệu người sẽ bị ảnh hưởng bởi dòng nước tràn tới nhanh, đe dọa nhà cửa, cộng đồng và sinh kế. Hiện nay, dải băng khổng lồ ở Nam Cực ngăn nước biển ấm tới gần những sông băng khác. Trong trường hợp Thwaites biến mất, nó sẽ thúc đẩy hiện tượng tan chảy hàng loạt, có thể khiến mực nước biển cao thêm 3m.

Tính đến nay, sông băng Thwaites đang tan chảy “đóng góp” 4% vào mức tăng mực nước biển trên toàn cầu. Từ năm 2000, Thwaites mất hơn 1.000 tỉ tấn băng. Nhưng đây không phải sông băng duy nhất đang gặp rắc rối.

Đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu nỗ lực tìm ra nhiều sáng kiến công nghệ có thể làm chậm tốc độ tan chảy của sông băng. Giải pháp mới nhất là màn che dưới nước. John Moore, nhà băng hà học kiêm nhà nghiên cứu địa kỹ thuật ở Đại học Lapland (Phần Lan), muốn lắp đặt một tấm màn khổng lồ dài 100km dưới nước để ngăn nước biển ấm tới gần và làm tan chảy sông băng. Nhưng ông cần 50 tỉ USD để biến ý tưởng thành hiện thực.

Một trong những nguyên nhân chính khiến sông băng tan chảy là nước biển mặn ấm ở sâu trong lòng đại dương. Dòng nước ấm này di chuyển vòng quanh bên sườn sông băng Thwaites, làm tan chảy lớp băng dày ngăn rìa dải khỏi sụp đổ. Trong khi đại dương ấm lên do biến đổi khí hậu, hải lưu ấm ngày càng xói mòn Thwaites, đẩy nó tới gần nguy cơ sụp đổ hoàn toàn. Moore và cộng sự đang tìm hiểu liệu họ có thể treo màn trên đáy biển Amundsen để làm chậm tốc độ tan chảy hay không. Về lý thuyết, màn che có thể chặn dòng hải lưu ấm chảy tới Thwaites, ngừng hiện tượng tan chảy và cung cấp thời gian để dải băng dày lên.

Đây không phải lần đầu tiên Moore đề xuất giải pháp ngăn chặn băng tan chảy. Ý tưởng tạo màn che của ông dựa trên giải pháp tương tự mà ông chia sẻ vào năm 2018, đó là chặn dòng nước ấm bằng một bức tường đồ sộ. Nhưng theo Moore, màn che là lựa chọn an toàn hơn nhiều. Nó hiệu quả trong việc chặn dòng hải lưu ấm và dễ tháo rời hơn nhiều khi cần. Ví dụ, nếu lớp màn ảnh hưởng xấu tới môi trường địa phương, họ có thể lấy nó ra và thiết kế lại.

Làm chậm dòng chảy của băng ra biển được xem là biện pháp phòng thủ quan trọng chống lại mực nước biển dâng cao

Dù Moore và cộng sự cần “nhiều thập niên” trước khi áp dụng công nghệ để cứu sông băng Thwaites, họ vẫn đang nỗ lực thử nghiệm nguyên mẫu có kích thước nhỏ hơn. Đồng nghiệp của Moore ở Đại học Cambridge (Anh) đang ở giai đoạn đầu trong thiết kế và thử nghiệm nguyên mẫu. Họ có thể tiến tới giai đoạn tiếp theo vào mùa hè năm 2025.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu ở Đại học Cambridge đang thử nghiệm phiên bản công nghệ màn che dài gần 1m ở trong bể. Sau khi chứng minh nó có hoạt động, họ sẽ chuyển sang thử nghiệm trên sông Cam bằng cách lắp đặt ở đáy sông hoặc kéo nó sau thuyền. Ý tưởng của các nhà nghiên cứu là tăng dần kích thước nguyên mẫu cho tới khi có bằng chứng cho thấy công nghệ đủ ổn định để lắp đặt ở Bắc Cực. Nếu tất cả theo đúng kế hoạch, các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra bộ nguyên mẫu màn che dài 10m ở vịnh của Na Uy trong khoảng 2 năm tới.

Những thí nghiệm trong năm nay của dự án sẽ có chi phí khoảng 10.000 USD. Nhưng để tiến tới mốc có thể tự tin lắp đặt công nghệ, Moore và đồng nghiệp sẽ cần khoảng 10 triệu USD. Họ sẽ cần thêm 50 tỉ USD để lắp đặt màn che ở biển Amundsen. Dữ liệu cho thấy sông băng Thwaites đang tan chảy ở tốc độ chưa từng có do biến đổi khí hậu. Nhưng vấn đề khi nào nó sụp vẫn gây tranh cãi giữa các nhà băng hà học. Họ cần thu thập dữ liệu tốt hơn nhưng điều đó cần thời gian, trong khi thời gian của những sông băng như Thwaites có thể không còn nhiều.

Ông Ted Scambos, một nhà nghiên cứu về sông băng tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ), cho biết, cách duy nhất để thực sự ngăn chặn tình trạng băng tan nhanh chóng không chỉ là cắt giảm mức độ ô nhiễm làm nóng hành tinh mà còn phải loại bỏ một số thứ đã tích tụ từ lâu. Ông cho rằng đây sẽ là “một thách thức thực sự”.