Dòng sông băng chính ở Nam Cực đang có nguy cơ vỡ vụn mà không thể cứu vãn được nếu nó vượt qua một cột mốc, kích hoạt sự sụp đổ của toàn bộ thảm băng Tây Nam Cực – và chúng ta không thể biết được khi nào việc ấy sẽ diễn ra.

Sông băng Pine Island là một trong hai dòng sông băng chảy ra Vịnh Pine Island, một phần của Biển Amundsen vùng Tây Nam Cực. Dòng còn lại là sông băng Thwaites.

Cả hai sông băng đã thu nhỏ lại nhanh chóng vì biến đổi khí hậu, góp phần làm gia tăng mực nước biển.

“Trong tất cả sông băng ở Nam Cực, chúng tôi tin rằng tính đến hiện tại, sông băng Pine Island là đóng góp nhiều nhất”, Sebastian Rosier của trường Đại học Northumbria, nước Anh nói. “Mọi người đang rất lo lắng”.

Tệ hơn là, cả 2 dòng sông đều là điểm yếu của thảm băng Tây Nam Cực nằm trên phần móng dưới mực nước biển.

Sự suy giảm đáng kể diện tích của sông băng có thể khiến nước chảy vào trong và làm sụp toàn bộ thảm băng, dẫn đến mực nước biển tăng thêm hơn 3 mét, trong vòng vài thế kỉ.

Nguyên nhân chính khiến sông băng Pine Island thu hẹp dần là dòng hải lưu ấm hơn chảy định kỳ dưới phần nổi của sông băng, khiến phần bên dưới của nó tan chảy dần.

Vì phần chính yếu của sông băng nằm trên tầng đá nằm dưới mực nước biển nên chẳng có gì có thể ngăn nước ngấm sâu hơn nữa vào bên dưới dòng sông băng.

1,2°C Nhiệt độ nước biển có thể dẫn đến cột mốc cuối cùng

Roseier và những đồng nghiệp của ông đã mô phỏng lại phản ứng của sông băng khi nước biển xung quanh phần bề mặt của nó từ từ ấm lên.

Họ nhận thấy quá trình trải qua không chỉ một mà là ba cột mốc.

Hai cột mốc đầu tiên khiến cho băng tan nhanh chóng, dù sau đó nước biển lạnh trở lại. Cột mốc thứ ba làm toàn bộ sông băng sụp đổ.

Ngay cả việc làm lạnh đại dương cũng không thể ngăn được sự sụp đổ này. (theo nghiên cứu tại EarthArXiv, doi.org/dstt).

“Cột mốc thứ ba giống như một dấu chấm hết”, Ted Scambos của trường Đại học Colorado ở Boulder cho biết.

Sông băng Pine Island là một điểm yếu của lớp băng Nam Cực.

Trong mô hình, cột mốc thứ ba xảy ra khi nhiệt độ nước biển được làm ấm đến khoảng 1,2°C.

Một nghiên cứu năm 2014 cho thấy biển Amundsen ấm hơn khoảng 0,1 đến 0,3°C mỗi thập kỷ.

Tuy nhiên, cột mốc 1,2°C chỉ là “một con số tương đối chính xác”.

Ông nhấn mạnh rằng quá trình mô phỏng cố tình làm ấm nước biển một cách từ từ để nghiên cứu những cột mốc.

Ông nói rằng: “Rất có khả năng mọi thứ sẽ diễn ra nhanh hơn”.

Việc nước biển ấm lên nhanh hơn có thể châm ngòi cho một chuỗi phản ứng, cột mốc đầu tiên xảy ra tạo ra lượng nước đủ lớn để giải phóng cột mốc thứ hai, sau đó là cột mốc thứ ba.

Scambos nói, thử thách thật sự ở đây là Biển Amundsen không ấm lên như thể có một bộ ổn định nhiệt đã được kích hoạt.

Thay vào đó, phần nước ấm trước kia được ngăn cản bởi hải lưu và gió giờ đang thấm vào từng đợt theo sự dịch chuyển của gió ở Thái Bình Dương.

Liệu chúng ta có biết được khi nào cột mốc này xảy ra?

Trong mô hình, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện những tín hiệu báo động: sông băng Pine Island dần phản ứng chậm hơn trước những biến động nhẹ của nhiệt độ nước biển.

Nhưng họ cần dữ liệu của 300 năm để làm điều này xảy ra. Dữ liệu chi tiết về sông băng chỉ có từ thời những năm 1970, còn giai đoạn trước đó thì rất ít ỏi. Rosier cho rằng đó là vấn đề.

Scambos nói có thể tìm hiểu về các phản ứng của sông băng trong lịch sử bằng cách nghiên cứu những lõi trầm tích lấy từ thềm đại dương ngoài khơi Nam Cực.

Những nghiên cứu này có thể cho biết thời điểm thềm đại dương phủ đầy băng và thời điểm nó tiếp xúc với nước.