|
|
Các nhà nghiên cứu sử dụng mũi khoan để đào lõi sâu dưới băng. Ảnh: Julia Marks Peterson/COLDEX. |
Nghiên cứu công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS) được thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học do nhà nghiên cứu băng hà Sarah Shackleton của Viện Hải dương học Woods Hole dẫn đầu.
Nghiên cứu đã thu thập được các mẫu vật băng đã bị chôn vùi từ bên dưới hàng trăm mét băng hà tích tụ dần dần trong nhiều triệu năm tại Allan Hills, Nam Cực.
Các nhà khoa học đã làm gì?
Theo Science Alert, dự án COLDEX của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ đã khoan ba lõi băng ở Allan Hills từ độ sâu lần lượt là 150, 159 và 206 mét. Trong những lõi băng này, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm thấy băng đủ tuổi để giúp khai thác khí hậu kỷ Pliocene. Kỷ nguyên này đã kết thúc khoảng 2,6 triệu năm trước.
"Chúng tôi biết rằng băng ở khu vực này rất cổ", Ed Brook, nhà cổ khí hậu học (nghiên cứu về khí hậu Trái Đất trong quá khứ) và Giám đốc COLDEX thuộc Đại học bang Ohio cho biết. "Ban đầu, chúng tôi hi vọng tìm thấy băng có tuổi đời lên tới 3 triệu năm, hoặc có thể lâu hơn một chút, nhưng khám phá này đã vượt xa mong đợi của chúng tôi".
Các nhà khoa học thực hiện định tuổi bằng đồng vị argon cho các mẫu vật của mình - phương pháp cho phép định tuổi trực tiếp, trái ngược với phương pháp định tuổi suy luận dựa trên các vật liệu khác xung quanh mẫu vật. Họ phát hiện mẫu sâu nhất trong ba mẫu có niên đại lên tới khoảng 6 triệu năm tuổi, vào cuối kỷ Miocene (khoảng 5,3 triệu năm trước).
Các mẫu thử nghiệm khác niên đại muộn hơn, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một loạt dữ liệu từ cuối kỷ Miocene đến hầu hết kỷ Pliocene.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích đồng vị oxy để đánh giá điều kiện nhiệt độ tại mỗi dữ liệu đã tìm ra. Họ phát hiện 6 triệu năm trước, Nam Cực ấm hơn hiện tại khoảng 12 độ C và quá trình làm mát đến nhiệt độ hiện tại diễn ra chậm rãi, từ từ chứ không đột ngột.
Shackleton cho biết: "Lõi băng giống như cỗ máy thời gian cho phép các nhà khoa học xem xét hành tinh của chúng ta đã như thế nào trong quá khứ. Lõi băng ở Allan Hills giúp chúng ta du hành ngược thời gian xa hơn nhiều so với những gì chúng ta tưởng tượng".
 |
| Lõi băng chứa không khí được giữ lại cách đây 6 triệu năm. Ảnh: COLDEX. |
Vì sao lại khám phá Nam Cực?
Vì hành tinh của chúng ta có hoạt động địa chất rất mạnh, việc tìm kiếm hồ sơ về khí hậu trong quá khứ có thể là thách thức.
Nhưng Nam Cực là một ngoại lệ. Ở đó, sự tích tụ liên tục của băng tuyết giữ lại và đóng băng vật chất, tạo nên một kho lưu trữ thời gian về lịch sử khí hậu của Trái Đất. Bằng cách nghiên cứu băng cổ đại trong các lõi thẳng đứng được lấy từ lớp băng dày hàng trăm mét, các nhà khoa học có thể tái tạo lại các điều kiện môi trường trong quá khứ của hành tinh chúng ta, ít nhất là ở Nam Cực.
Tại Allan Hills, mật độ băng xanh đặc biệt quý giá. Đây là loại băng bị nén chặt theo thời gian, ép ra các bong bóng khí lớn hơn và làm nở rộng các tinh thể băng, nhờ đó băng hình thành hấp thụ các bước sóng đỏ hơn, tạo nên màu xanh lam đặc trưng. Allan Hills không còn tích tụ tuyết do quá trình phong hóa và thăng hoa, nên lớp băng cổ hơn nằm gần bề mặt hơn so với các khu vực khác ở Nam Cực.
Shackleton giải thích: "Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu những điều kiện chính xác cho phép loại băng cổ xưa như vậy tồn tại gần bề mặt như vậy".
 |
| Quá trình tạo ra băng xanh ở Allan Hills cũng như quá trình tạo ra các sọc xanh trên tảng băng trôi. Ảnh: Andrew Meijers/Australian Antarctic Program. |
Theo bà Shackleton, cùng với địa hình, có lẽ đây là sự kết hợp giữa gió mạnh và cái lạnh buốt. Gió thổi bay tuyết mới, và nhiệt độ lạnh làm chậm quá trình đóng băng đến mức gần như dừng hẳn. "Điều đó khiến Allan Hills trở thành một trong những nơi tốt nhất trên thế giới để tìm kiếm lớp băng cổ nông".
Mặc dù không có bong bóng khí nhìn thấy được, lớp băng này vẫn chứa các túi khí cực nhỏ, dày đặc đến mức chúng chiếm những khoảng trống rất nhỏ trong cấu trúc tinh thể băng. Những túi khí nén này rất được coi trọng vì chúng cung cấp góc nhìn về khí hậu sơ khai của Trái Đất.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể tái tạo lại thành phần của bầu khí quyển Trái Đất tại những thời điểm khác nhau này để xác định loại khí nhà kính nào hiện diện, ở nồng độ nào và cấu hình đó có thể thay đổi như thế nào theo thời gian. Và tất nhiên, họ sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu thêm.
Brook cho biết: "Với lớp băng cổ xưa ngoạn mục mà chúng tôi phát hiện được tại Allan Hills, chúng tôi cũng đã thiết kế một nghiên cứu mới toàn diện và dài hạn hơn về khu vực này để cố gắng mở rộng dữ liệu hồ sơ. Chúng tôi hi vọng có thể tiến hành trong khoảng thời gian từ năm 2026 đến năm 2031".
Cuốn sách Nuôi con 4.0 - Làm thế nào để trẻ không bị nghiện thiết bị công nghệ? của TS Shimi Kang (nhà khoa học, tâm lý học, chuyên gia giáo dục, tác giả của nhiều tựa sách bán chạy) được đánh giá là hữu ích cho các phụ huynh có con em nghiện sử dụng thiết bị điện tử.
