Sau khi tiến hành lập bản đồ Biển Beaufort của Canada bằng phương tiện dưới nước điều khiển từ xa và hệ thống định vị siêu âm, các nhà khoa học đã nhận thấy những sự thay đổi đáng kể.
Là kết quả của của quá trình tan chảy lớp băng vĩnh cửu dưới đáy biển, những thay đổi trên đã xảy ra trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến năm 2019 tại khu vực rộng 26 km vuông. Đây là lần đầu tiên một khu vực có lớp băng vĩnh cửu chìm dưới nước được khảo sát theo cách này. Hiện họ chưa thể xác định liệu rằng những thay đổi tương tự có xảy ra ở những nơi khác của Bắc Cực hay không.
Thiết bị lặn điều khiển từ xa được kéo lên thuyền sau khi hoàn thành nhiệm vụ đo bản đồ đáy biển Bắc Cực. Ảnh: CNN
Trên đất liền, lớp băng vĩnh cửu tan chảy đã dẫn đến những thay đổi về cảnh quan Bắc Cực, chẳng hạn như sụp lún bề mặt, sự hình thành và biến mất của các hồ nước, sự xuất hiện của các gò đất và miệng núi lửa. Chúng đã gây ảnh hưởng đến các cơ sở hạ tầng như đường xá và đường ống.
"Chúng tôi biết rằng những thay đổi lớn đang xảy ra trên toàn Bắc Cực, nhưng đây là lần đầu tiên chúng tôi có thể triển khai công nghệ để thấy rằng những thay đổi cũng đang diễn ra ngoài khơi", nhà địa chất biển Charlie Paul tại Viện nghiên cứu Monterey Bay Aquarium cho biết.
Ông Paul giải thích rằng khoảng 1/4 diện tích đất ở Bắc bán cầu nằm dưới lớp băng vĩnh cửu, trong đó có cả những khu vực rộng lớn dưới biển. Điều này là do vào cuối kỷ Băng hà cách đây khoảng 12.000 năm, những dải băng vĩnh cửu rộng lớn đã bị nhấn chìm khi các sông băng tan chảy và mực nước biển dâng cao.
Trong khu vực nghiên cứu rộng 26 km vuông được lập bản đồ hai lần vào năm 2010 và năm 2019, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 41 miệng hố mà những bản đồ gần đây chưa từng chỉ ra sự xuất hiện của chúng. Các hố này có hình tròn hoặc hình bầu dục và sâu trung bình 6,7 mét. Miệng hố lớn nhất sâu đến 29 mét, dài 225 mét và rộng 95 mét, tương đương với kích thước của một dãy phố.
Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy vô số ngọn đồi phủ kín băng, có đường kính trung bình là 50 mét và cao 10 mét.
Bản đồ cho thấy địa hình đáy biển gồ ghề bất thường dọc theo rìa thềm lục địa ở Bắc Cực. Các hố sụt đã phát triển khi lớp băng vĩnh cửu ngầm dưới nước tan rã. Ảnh: CNN
Nhà khoa học người Nga Evgeny Chuvilin, người đã nghiên cứu về lớp băng vĩnh cửu ở Siberia, đã bày tỏ sự ngạc nhiên về việc những thay đổi rõ này xảy ra trong khoảng thời gian ngắn như vậy. "Sự sụt giảm của lớp băng vĩnh cữu là một quá trình diễn ra chậm chạp, chỉ vài cm mỗi năm. Hiện tượng này không đơn thuần là sụt giảm mà nó còn là một sự thay đổi về chất", ông Chuvilin nói.
Ở một số vùng Bắc Cực thuộc Nga cũng xuất hiện những miệng núi lửa khổng lồ, được hình thành khi các túi khí mêtan trong lòng đất tự phát nổ.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Biển Beaufort đã loại trừ nguyên nhân này đối với các hố sụt dưới biển mà họ phát hiện. Nhóm nghiên cứu không tìm thấy đá và đất bị phát tán từ sức nổ trên bề mặt đáy biển.
Thêm vào đó, hiện tượng nước lợ gần vùng đáy cho thấy nước biển đã bị trộn lẫn với nước ngầm. Và lớp băng vĩnh cửu chìm dưới biển không phải là một hệ thống kín để tích tụ áp suất cao. Họ cũng không phát hiện ra khí mêtan trong nước ngầm bị rò rỉ.
Nhiều thay đổi của lớp băng vĩnh cửu trên cạn được cho là do nhiệt độ tăng lên. Vì biến đổi khí hậu, Bắc Cực đang ấm lên nhanh hơn hai lần so với mức trung bình toàn cầu. Tuy nhiên, các tác giả cho biết những hố sâu này không là phải kết quả từ biến đổi khí hậu do con người gây ra.
"Vì đây là nghiên cứu đầu tiên về sự phân rã của lớp băng vĩnh cửu dưới nước nên chúng tôi không có dữ liệu dài hạn về nhiệt độ đáy biển ở khu vực này. Nhưng dữ liệu mà chúng tôi thu thập được cho thấy vùng nước này không xu hướng ấm lên", ông Paul nói.
Thay vào đó, các hố sâu này có thể do sự thay đổi khí hậu từ thời xa xưa hơn và chậm hơn, có liên quan đến sự xuất hiện của con người từ kỷ băng hà cuối cùng và dường như đã xảy ra từ hàng nghìn năm nay.
Nghiên cứu cho biết nếu nhiệt độ của nước ngầm ở trên mức đóng băng 1 độ C, nó có thể làm tan chảy một khối băng vĩnh cửu trong thời gian hàng nghìn năm. Và không giống như lớp băng vĩnh cửu trên đất liền có thể phản ứng với biến đổi khí hậu trên quy mô hàng năm đến hàng thập kỷ, lớp băng vĩnh cửu dưới biển có thời gian phản ứng chậm hơn nhiều.
