Các vùng nước trũng tại Nam Cực nhận được nhiều sự chú ý những năm gần đây, bởi có hai vùng vừa xuất hiện tại vùng biển Weddell các năm 2016 và 2017. Không lâu sau, chúng tiếp tục mở rộng tới 298.100 km vuông, theo Geophysical Research Letters.
Nhờ sự giúp đỡ của robot và những chú hải cẩu, các nhà khoa học dường như đã biết được câu trả lời. Những hố trũng có vẻ là kết quả của các cơn bão và muối.
“Nó tác động đến thời tiết tại Nam Cực, thậm chí là các vùng xa hơn”, theo Ethan Campbell, nghiên cứu sinh về đại dương học tại Đại học Washington.
 |
| Các nhà khoa học trang bị thiết bị thu phát tạm thời trên lưng hải cẩu và gửi chúng xuống vùng nước dưới lớp băng Nam cực để thu thập dữ liệu. |
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ những cơn bão đóng vai trò lớn trong việc hình thành vùng nước trũng những năm gần đây. Theo Geophysical Research Letters, trong năm 2017 xuất hiện vài cơn bão đặc biệt mạnh với tốc độ gió lên đến 117 km/h.
Nhưng bão là chưa đủ. Theo Ethan Campbel, dù bão mùa đông tương đối mạnh trong năm 2016 và 2017, điều này diễn ra khá bình thường tại Nam Cực. “Nếu chỉ có một đợt bão, chúng ta có thể tìm thấy những hố trũng này mọi lúc, nhưng thật sự thì không”, anh nói.
Các hố trũng lớn khá hiếm. Người ta đã phát hiện 3 hố trũng khá to vào các năm 1975, 1975 và 1976, song không có dấu hiệu xuất hiện trở lại cho tới năm 2016.
Campbell và nhóm nghiên cứu đã ghi lại dữ liệu từ robot tại vùng biển Weddell. Chúng hoạt động dưới độ sâu khoảng 1,6 km so với mặt biển, chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu về nhiệt độ nước, độ mặn và hàm lượng carbon.
Để so sánh, nhóm nghiên cứu dùng cả dữ liệu quan sát thường niên từ tàu nghiên cứu Nam Cực, thậm chí cả những chú hải cẩu được lắp đặt thiết bị thu thập dữ liệu trên động vật chân màng.
Các quan sát đã giải thích được toàn bộ quá trình hình thành hố trũng. Nguyên nhân đầu tiên là do Southern Annular Mode (SAM), sự biến đổi khí quyển của bán cầu Nam, một kiểu hiện tượng El Nino xuất hiện tại vùng cực Nam.
 |
| Hố trũng trên phần băng ngoài khơi bờ biển Nam Cực. Ảnh: NASA. |
Campbell cho rằng SAM có thể mang theo gió ra xa bờ biển Nam Cực, trong trường hợp chúng yếu hơn, hoặc gần bờ biển và mạnh hơn. Khi gió gần và mạnh hơn, nó tạo ra thêm nhiều phần nước trồi ấm và đậm đặc từ sâu dưới biển Weddell lên trên phần mặt biển có nhiệt độ thấp và loãng hơn.
Khí hậu đặc trưng và dòng nước trồi khiến mặt biển có độ mặn bất thường trong năm 2016. Ngoài ra, nó còn làm các dòng nước biển hòa lẫn vào nhau dễ dàng hơn theo chiều dọc.
Thông thường, sự khác nhau về độ mặn giữ cho các lớp nước trong đại dương tách biệt. Giống như dầu, phần nước loãng hơn sẽ nằm phía trên bề mặt. Nhưng việc bề mặt đại dương có độ mặn bất thường khiến nó không khác biệt mấy với các lớp nước phía dưới.
“Độ mặn bất thường trên bề mặt khiến nước biển dễ hòa vào nhau hơn,” Campbell nói.
Tiếp đến, mùa đông những năm 2016, 2017 xảy ra các cơn bão, đợt sóng lớn khiến dòng nước bị xáo trộn theo chiều dọc, mang phần nước ấm ở dưới đáy lên trên bề mặt, làm tan chảy lớp băng trên mặt biển.
 |
| Nam Cực không hề tĩnh lặng. Các dòng sông băng ở đây liên tục di chuyển. Ảnh: Getty Images. |
Ảnh hưởng của hố trũng vẫn còn là bí ẩn. Các nhà nghiên cứu tìm ra phần nước bên dưới đại dương bị giảm xuống 0,2 độ C. Phần nhiệt được giải phóng này có thể làm thay đổi khí hậu đặc trưng trong khu vực, thậm chí hướng gió trên toàn cầu.
Đáng chú ý, dòng nước sâu bên dưới trong quá trình tạo ra hố trũng sẽ giải phóng lượng carbon dồi dào vào khí quyển. Sâu dưới Nam Cực vốn là nghĩa địa các sinh vật dưới đáy đại dương, liên tục tạo ra carbon suốt hàng thế kỉ. Nếu lượng carbon này được đưa vào không khí qua vùng trũng, chắc chắn sẽ ảnh hưởng nhất định đến biến đổi khí hậu.
Liệu các hố trũng có thật sự mang lượng carbon này vào không khí hay không vẫn còn là một câu hỏi, nhưng những phát hiện mới đã giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về biến đổi khí hậu tại Nam Cực.
