Cơ chế tan băng tự khuếch đại ở Nam Cực có thể khiến mực nước biển dâng nhanh hơn dự tính

Vòng phản hồi tan băng hoạt động như thế nào

Khi thềm băng tan từ phía dưới, chúng giải phóng lượng lớn nước ngọt lạnh vào đại dương xung quanh. Nghiên cứu cho thấy lớp nước ngọt này làm thay đổi cấu trúc mật độ của nước biển và có thể tái tổ chức các dòng hải lưu địa phương.

Sự thay đổi đó lại có tác dụng ngược: nó tăng lượng nước biển tương đối ấm chảy vào phía dưới thềm băng.

Kết quả là một vòng phản hồi hình thành:

• Thềm băng tan và giải phóng nước ngọt.
• Nước ngọt làm thay đổi cấu trúc và dòng chảy đại dương.
• Dòng hải lưu mới đưa thêm nước ấm vào dưới thềm băng.
• Nhiệt lượng bổ sung làm tăng tốc quá trình tan chảy.

Các nhà khoa học cho rằng đây là một “chất xúc tác bị bỏ sót” trong quá trình mất băng ở Nam Cực, bởi phản ứng của đại dương đối với nước tan có thể khuếch đại quá trình tan ban đầu.

Vì sao điều này có thể làm thay đổi dự báo mực nước biển

Các mô hình khí hậu thường ước tính mực nước biển dâng bằng cách kết hợp nhiều yếu tố: sự ấm lên của đại dương, tan chảy sông băng, và động lực học của các tảng băng lớn.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy mối tương tác giữa nước tan và dòng hải lưu vẫn chưa được mô phỏng đầy đủ trong phần lớn các dự báo quy mô toàn cầu. Nếu vòng phản hồi này làm mỏng thềm băng nhanh hơn, các mô hình bỏ qua nó có thể đánh giá thấp tốc độ mất băng của Nam Cực.

Điều này đặc biệt đáng lo vì thềm băng giữ vai trò “neo giữ” các khối băng khổng lồ trên đất liền. Khi thềm băng yếu đi hoặc vỡ ra, các sông băng phía sau có thể trượt ra biển nhanh hơn, trực tiếp làm tăng mực nước biển toàn cầu.

Một bản tóm tắt chính sách khí hậu gần đây cho biết khoảng 0,5 mét mực nước biển dâng vào năm 2100 gần như là điều không thể tránh khỏi, ngay cả khi thế giới giảm phát thải theo mục tiêu của Thỏa thuận Paris. Trong kịch bản phát thải cao, mức tăng khoảng 2 mét vào năm 2100 vẫn không thể loại trừ, đặc biệt nếu một phần lớn của Tảng băng Tây Nam Cực mất ổn định nhanh chóng.

Các nghiên cứu khác về vai trò của nước ấm

Nhiều nghiên cứu gần đây cũng nhấn mạnh vai trò của nhiệt đại dương trong việc làm tan băng Nam Cực.

Ví dụ, các nghiên cứu về Tây Nam Cực cho thấy Circumpolar Deep Water – khối nước sâu bao quanh Nam Cực – có thể ấm hơn nhiệt độ đóng băng tại chỗ vài độ C. Khi dòng nước này tràn vào dưới thềm băng, nó có thể làm tan băng mạnh từ phía dưới.

Bằng chứng địa chất cũng cho thấy những cơ chế tương tự đã xảy ra trong quá khứ. Phân tích trầm tích cho thấy khoảng 9.000 năm trước, sự tương tác giữa nước tan và dòng hải lưu đã góp phần làm các thềm băng Đông Nam Cực rút lui nhanh chóng, kéo theo sự mất băng trên đất liền.

Những kết quả này củng cố một bức tranh chung: khi các dòng hải lưu bắt đầu đưa nước ấm đến đáy thềm băng, quá trình tan chảy có thể tự tăng tốc thông qua các phản hồi giữa băng và đại dương.

Vì sao điều này ảnh hưởng đến cả thế giới

Sự thay đổi ở Nam Cực không chỉ giới hạn ở vùng cực. Khi các tảng băng khổng lồ mất khối lượng, nước cuối cùng sẽ chảy vào đại dương và làm mực nước biển toàn cầu dâng lên.

Mực nước biển tăng đang làm gia tăng nguy cơ cho các vùng ven biển: lũ lụt thường xuyên hơn, xói lở bờ biển, xâm nhập mặn vào nguồn nước ngọt và thiệt hại cơ sở hạ tầng. Các đánh giá khí hậu cho thấy rủi ro này sẽ tiếp tục tăng đối với các thành phố ven biển, hệ sinh thái và cộng đồng trên toàn thế giới.

Với hàng trăm triệu người đang sinh sống ở các khu vực ven biển thấp, chỉ cần thay đổi nhỏ trong tốc độ mất băng ở Nam Cực cũng có thể ảnh hưởng lớn đến rủi ro dài hạn.

Nghiên cứu mới chưa đưa ra con số chính xác về việc mực nước biển sẽ tăng thêm bao nhiêu. Tuy vậy, nó nhấn mạnh một điểm quan trọng: các phản hồi giữa băng và đại dương ở Nam Cực có thể khiến thềm băng tan nhanh hơn so với những gì nhiều mô hình hiện nay đang tính đến – và các mô phỏng khí hậu trong tương lai sẽ cần tính tới cơ chế này.