Sau Nam Cực, đến lượt băng trên hòn đảo lớn nhất thế giới đang tan chảy

Một lớp băng dày hàng cây số ở đảo Greenland đã biến mất khoảng 416.000 năm trước trong thời kỳ Trái đất ấm lên, khiến nước biển dâng khắp toàn cầu đến mức có thể gây ra thảm họa cho các vùng ven biển ngày nay.

Khám phá này đã đảo ngược quan điểm lâu nay rằng hòn đảo lớn nhất thế giới là một pháo đài băng bất khả xâm phạm trong 2,5 triệu năm qua. Thay vào đó, phát hiện cho thấy hòn đảo tự trị của Đan Mạch khi đối diện trước biến đổi khí hậu do con người gây ra cũng dễ bị tổn thương hơn so với suy nghĩ trước đây.

Nhà khoa học Paul Bierman của Đại học Vermont, đồng tác giả nghiên cứu đăng trên tạp chí Science khẳng định: "Nếu chúng ta muốn biết tương lai, chúng ta cần hiểu quá khứ”.

Nghiên cứu dựa trên một lõi chứa địa chất được khai thác ở độ sâu 1.390 mét dưới bề mặt tây bắc Greenland tại Camp Century, một căn cứ quân sự bí mật của Mỹ hoạt động vào những năm 1960. Lõi địa chất dài 3,65 mét này đã bị thất lạc trong tủ đông và chỉ được phát hiện lại vào năm 2017.

Các nhà khoa học đã vô cùng sửng sốt khi biết rằng lõi địa chất không chỉ chứa trầm tích mà còn có cả lá và rêu - bằng chứng không thể chối cãi rằng nơi đây thời xa xưa không hề tồn tại băng giá vĩnh cữu, có lẽ nó còn được bao phủ bởi một khu rừng với những con voi ma mút lông dài đi lang thang.

Một Greenland từng rất xanh tươi

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã bị ngăn quyền truy cập vào mẫu vật quý giá trong nhiều thập niên nhưng Bierman cho biết theo một cách nào đó, điều đó hóa ra lại hay. Vì nhờ "trâu chậm nên lại được uống nước trong" nên giờ họ có thể tận dụng các kỹ thuật tiên tiến để xác định niên đại của lõi địa chất.

Công nghệ "xác định niên đại phát quang" hiện đại cho phép các nhà khoa học xác định lần cuối cùng trầm tích chôn dưới bề mặt Trái đất từng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

Đồng tác giả Drew Christ giải thích: "Khi trầm tích bị chôn vùi dưới bề mặt, bức xạ nền từ đất lấp đầy các lỗ nhỏ hay bề mặt nhám trong các khoáng chất như thạch anh hoặc fenspat và tích tụ thứ mà chúng ta gọi là tín hiệu phát quang theo thời gian".

Trong một căn phòng tối, các nhà khoa học lấy vật chất bên trong lõi địa chất và cho chúng tiếp xúc với ánh sáng xanh lục hoặc hồng ngoại, giải phóng các electron bị mắc kẹt để tiết lộ lần cuối cùng chúng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Đó là công nghệ được ví như một loại đồng hồ cổ đại.

So sánh các mẫu lõi địa chất

Việc xác định niên đại bằng công nghệ tín hiệu phát quang tiết lộ điểm kết thúc của thời kỳ không có băng. Bên trong thạch anh từ lõi lấy từ căn cứ Camp Century, các dạng hiếm – được gọi là đồng vị – của các nguyên tố berili và nhôm hình thành khi mặt đất tiếp xúc với bầu trời và các tia vũ trụ.

Nhìn vào tỷ lệ dạng bình thường của các nguyên tố này với các đồng vị hiếm, các nhà khoa học có thể rút thời gian đá ở trên bề mặt so với thời gian chúng bị chôn vùi. Họ nhận thấy trầm tích đã lộ ra trong vòng chưa đầy 14.000 năm, nghĩa là đây là khoảng thời gian khu vực này không hề có băng.

Lõi lấy từ căn cứ Camp Century nằm cách Bắc Cực chỉ hơn 1.000 cây số. Do vậy, nghiên cứu này cho thấy toàn bộ khu vực từng được bao phủ bởi thảm thực vật.

Điều này diễn ra trong thời kỳ ấm lên tự nhiên được gọi là thời kỳ gian băng (Gian băng là một thời kỳ nhiệt độ trung bình của Trái đất ấm hơn làm tan băng ở các vùng cực và xen kẽ với các thời kỳ băng hà trong một kỷ băng hà. Thời kỳ gian băng Holocen hiện tại đã bắt đầu vào cuối thế Pleistocen muộn). Khi đó, nhiệt độ tương đương với ngày nay, ấm hơn khoảng 1-1,5 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp.

Mô phỏng của nhóm cho thấy rằng sự tan chảy của lớp băng vào thời điểm đó đã làm mực nước biển dâng cao từ 1,5 đến 6 mét.

Điều này cho thấy rằng mọi khu vực ven biển trên thế giới vốn nhiều đô thị đông dân cư, đều có nguy cơ bị nhấn chìm trong những thế kỷ tới.

Phải hành động trước khi quá muộn

Joseph MacGregor, một nhà khoa học khí hậu tại NASA, người không tham gia vào nghiên cứu, trấn an rằng thời kỳ liên băng hà làm ấm Greenland khi đó kéo dài hàng chục nghìn năm, lâu hơn nhiều so với những gì con người đã và đang gây ra hiện nay. Nhưng ông cũng cảnh báo ngay cả như vậy, "chúng ta đã tạo ra lượng khí nhà kính gây ra vượt xa hồi đó".

Mức carbon dioxide bẫy nhiệt trong khí quyển hiện là 420 phần triệu (ppm) so với 280 ppm trong thời kỳ không có băng của Greenland và tỷ lệ này sẽ tồn tại trên bầu trời trong hàng nghìn năm.

Bierman ví von: “Chúng ta đang thực hiện một thí nghiệm khổng lồ trên bầu khí quyển của Trái đất và chúng ta không biết kết quả của thí nghiệm đó. Tôi không coi đó là chuyện 'Trời sập đến nơi rồi' mà cần coi đó là điều thúc đẩy chúng ta phải hành động cùng nhau".