Giới khoa học chuyên nghiên cứu sự tan rã và thu gọn của các phiến băng ở Nam Cực trong quá khứ lịch sử địa chất đã đang chuyển sang một cách tiếp cận sáng tạo mới: nghiên cứu thông tin di truyền (genes) của loài bạch tuộc sống ở vùng nước lạnh giá này.

Một phân tích mới được công bố hôm 21/12/2023 trên tập san Science cho thấy nhiều quần thể sinh vật biển tám chi (eight-limbed sea creatures) bị cô lập về mặt địa lý đã được giao phối tự do vào khoảng 125.000 năm trước, là chứng cứ của một hành lang không bị băng bao phủ và ngăn cách trong thời kỳ Trái Đất có nền nhiệt độ toàn cầu tương tự như ngày nay.

Những tác giả của nghiên cứu cho biết, các phát hiện này cho thấy Phiến băng Tây Nam Cực (WAIS) sắp sụp đổ nhanh hơn so với suy nghĩ trước đây, đe dọa mực nước biển dâng cao 3,3-5 mét trong một khoảng thời gian dài nếu thế giới không thể kiểm soát tình trạng nóng lên do con người gây ra ở mục tiêu 1,5 độ C theo như Hiệp định Khí hậu Paris (2016).

Ts. Sally Lau – tác giả chính của nghiên cứu trên – thuộc Đại học James Cook (Australia) nói với hãng tin AFP rằng, với tư cách là một chuyên gia sinh học tiến hóa tập trung vào động vật không xương sống ở biển,

“Tôi hiểu thực tế này, và sau đó áp dụng nghiên cứu DNA và sinh học như một quy ước cho những thay đổi đã diễn ra ở Nam Cực trong quá khứ”.

Bà cho biết loài bạch tuộc Turquet là một ứng cử viên lý tưởng để nghiên cứu về phiến băng WAIS, bởi vì loài này được tìm thấy trên khắp các lục địa, và thông tin cơ bản về chúng đã được khoa học nghiên cứu rõ ràng, chẳng hạn như chúng có tuổi thọ 12 năm và thực tế là chúng đã xuất hiện khoảng bốn triệu năm trước.

Dài khoảng nửa foot (15 cm), không tính các vòi, và nặng khoảng 1,3 pound (600 gram), bạch tuộc Turquet sinh sản tương đối ít, nhưng đẻ trứng lớn nằm dưới đáy biển. Điều này có nghĩa là những con bố mẹ phải cố gắng rất nhiều để đảm bảo con của chúng nở ra – và đây là một lối sống khiến chúng không thể di chuyển đi quá xa tổ được.

Chúng cũng bị giới hạn bởi các dòng hải lưu chảy vòng tròn, hay còn gọi là “vòng hải lưu” (gyres), ở một số môi trường sống hiện tại ngày nay.

Bằng cách giải trình tự DNA trên bộ gene của 96 mẫu, thường được thu thập một cách ngẫu nhiên do đánh bắt nhầm, và sau đó được cất giữ trong bảo tàng suốt 33 năm, Ts. Lau và các đồng nghiệp đã tìm thấy bằng chứng về những tuyến đường biển xuyên qua khu vực phía Tây của lục địa Nam Cực, từng nối liền các biển Weddell, Amundsen và Ross.

Lịch sử của sự pha trộn di truyền [nơi loài bạch tuộc] cho thấy phiến băng WAIS đã sụp đổ ở hai thời điểm khác nhau – lần đầu tiên là vào giữa Thế Pliocene (thế địa chất thứ hai của kỷ Neogen trong đại Tân Sinh), cách đây từ 3-3,5 triệu năm trước, là thời điểm mà giới khoa học thực sự chắc chắn về điều đó, và lần thứ hai là ở trong thời kỳ Thời kỳ Gian băng Cuối cùng (Last Interglacial), lúc xuất hiện một đợt khí hậu ấm áp, xảy ra cách đây từ 129.000 đến 116.000 năm trước.

Ts. Lau cho biết:

“Đây là lần cuối cùng hành tinh ấm hơn khoảng 1,5 độ so với thời kỳ tiền công nghiệp”.

Hoạt động của con người, chủ yếu từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, cho đến nay đã làm tăng nền nhiệt độ toàn cầu thêm 1,2 độ C so với giai đoạn cuối những năm 1700.

“Điểm tới hạn cho sự sụp đổ của phiến băng WAIS trong tương lai đã gần kề”

Cũng có một số nghiên cứu khoa học, xuất bản trước báo cáo mới nói trên được đăng trên Tập san Science, cũng gợi ý về việc phiến băng WAIS đã từng sụp đổ một thời gian trước đây, nhưng chúng còn lâu mới có thể kết luận được vì dữ liệu địa chất và di truyền có độ phân giải tương đối thấp hơn.

Các tác giả của báo cáo khoa học trên viết:

“Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng thực nghiệm chỉ ra rằng phiến băng WAIS từng sụp đổ khi nền nhiệt độ trung bình toàn cầu có mức tương tự như hiện nay, cho thấy rằng điểm tới hạn cho sự sụp đổ của WAIS trong tương lai đã gần kề”.

Mực nước biển dâng 3,3 mét sẽ làm thay đổi đáng kể bản đồ thế giới như chúng ta biết, nhấn chìm các khu vực trũng thấp ven biển ở khắp mọi nơi.

Viết trong phần bình luận kèm theo, Ts. Andrea Dutton thuộc Đại học Wisconsin-Madison và Ts. Robert DeConto thuộc Đại học Massachusetts, học viện Amherst, đã mô tả nghiên cứu mới này như một khám phá “tiên phong”, đồng thời đưa thêm ý kiến rằng nghiên cứu này sẽ gợi ý nhiều câu hỏi hấp dẫn về việc liệu sự kiện xảy ra trong lịch sử cổ đại trước đây có lặp lại nữa hay không.

Tuy nhiên, họ lưu ý rằng một số câu hỏi quan trọng vẫn chưa được giải đáp – chẳng hạn như liệu sự sụp đổ của phiến băng trước đây có phải chỉ do nền nhiệt độ tăng cao, hay liệu còn có các biến số khác, ví dụ như sự thay đổi của những dòng hải lưu và tương tác phức tạp giữa băng và nền cứng của Trái Đất, cũng đóng vai trò vào tiến trình này.

Người ta cũng không rõ liệu quá trình mực nước biển dâng sẽ kéo dài hàng thiên niên kỷ, hay xảy ra với tốc độ nhanh hơn.

Họ viết:

“Nhưng những điều không chắc chắn như vậy không thể là cái cớ để từ chối hành động chống lại biến đổi khí hậu, và bằng chứng mới nhất từ DNA của bạch tuộc đã góp thêm một chứng cứ nữa cho thấy tình trạng không ổn định của toàn bộ hệ sinh thái hành tinh này”.

Thông tin mới về băng ở Nam Cực

Nghiên cứu này được thực hiện khoảng một tháng sau khi giới khoa học xác nhận vào ngày 24/11/2023, rằng tảng băng trôi lớn nhất thế giới đang “di chuyển” trở lại sau khi bị mắc kẹt trên nền đại dương suốt 37 năm. Theo Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Vương quốc Anh (British Antarctic Survey), các hình ảnh vệ tinh gần đây cho thấy tảng băng trôi có tên là A23a hiện đang di chuyển qua mũi phía bắc của Bán đảo Nam Cực và hướng về phía Nam Đại Dương.

Đầu tháng này, cuộc khảo sát đã công bố một video ấn tượng được thực hiện bởi thủy thủ đoàn của con tàu gần đó, bao gồm cả cảnh quay bằng máy bay không người lái cho thấy một đàn cá voi sát thủ đang bơi bên cạnh tảng băng trôi khổng lồ.

Theo dữ liệu từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (European Space Agency – ESA), tảng băng trôi nặng gần 1 nghìn tỷ tấn.

Hãng BBC đưa tin, tảng băng trôi có diện tích gần 4.000 km² (hoặc 1.500 dặm vuông), đã tách ra khỏi bờ biển Nam Cực vào năm 1986, nhưng sau đó bị mắc kẹt trên Biển Weddell.

Trong khi đó, vào tháng 10/2023, giới khoa học tiết lộ rằng họ đã phát hiện ra một cảnh quan rộng lớn, ẩn chứa những ngọn đồi và thung lũng được tạo nên bởi những dòng sông cổ xưa, đã bị “đóng băng theo thời gian” dưới lớp băng ở Nam Cực trong hàng triệu năm qua.

Ts. Stewart Jamieson, một chuyên gia băng học thuộc Đại học Durham của Vương quốc Anh, và là tác giả chính của nghiên cứu nói trên, đã chia sẻ với hãng tin AFP như sau:

“Đó là một cảnh quan chưa từng được khám phá bao giờ – chưa có ai nhìn thấy nó trước đây”.

Jamieson cho biết, vùng đất bên dưới phiến băng ở khu vực phía Đông của lục địa Nam Cực thậm chí còn ít được biết đến hơn cả bề mặt Sao Hỏa.

Khu vực này trải dài trên diện tích 32.000 km² (12.000 dặm vuông), từng là nơi sinh sống của cây cối, rừng và có lẽ cả nhiều loài động vật nữa.

Nhưng sau đó băng giá xuất hiện và điều đó bị “đóng băng theo thời gian”, Jamieson nói.