Bắc Cực, Ký Ức Đại Dương Và Sự Nhạy Cảm Của Hệ Thống Khí Hậu Toàn Cầu

Có những khám phá khoa học không chỉ đơn thuần là thay đổi các con số trên biểu đồ, mà còn làm đảo lộn hoàn toàn cảm nhận của chúng ta về dòng chảy thời gian của thế giới. Nghiên cứu mới nhất về các lớp trầm tích dưới đáy biển sâu tại trung tâm Bắc Cực chính là một minh chứng điển hình cho điều đó.

Thông qua việc phân tích các mẫu lõi khoan được thu thập trong khuôn khổ Chuyến thám hiểm khoan lõi Bắc Cực (ACEX) tại khu vực Dãy núi Lomonosov, các nhà khoa học đã buộc phải xem xét lại thời điểm chính xác khi băng biển vĩnh cửu lần đầu tiên xuất hiện trong lịch sử địa chất của Trái Đất.

Trong các lớp trầm tích thuộc kỷ Eocene giữa — có niên đại khoảng 47,5 triệu năm trước — các chuyên gia đã phát hiện ra những hạt sắt có kích thước lớn. Những hạt này được xác định là quá nặng để có thể được vận chuyển bởi gió và quá lớn để có thể di chuyển theo các dòng hải lưu thông thường.

Phương tiện vận chuyển duy nhất khả thi trong trường hợp này chính là băng biển. Điều này khẳng định rằng ngay từ thời điểm xa xôi đó, băng đã bắt đầu hình thành, tích tụ và trôi dạt, mang theo vật chất từ các thềm lục địa Bắc Cực xa xôi vào tận trung tâm đại dương. Lúc này, băng không chỉ là một hiện tượng thời tiết mà đã trở thành một tác nhân địa chất năng động.

Tuy nhiên, điểm mấu chốt không chỉ nằm ở sự xuất hiện của băng, mà còn ở tính chất đặc thù của nó. Nghiên cứu chỉ ra rằng lớp phủ băng "vĩnh cửu" đầu tiên của Bắc Cực thực chất rất mong manh và ngắn ngủi. Chúng bắt đầu xuất hiện từ khoảng 44 triệu năm trước nhưng chỉ tồn tại trong các khoảng thời gian ngắn dưới 100.000 năm.

Hệ thống băng giá sơ khai này sau đó đã biến mất hoàn toàn vào khoảng 36,7 triệu năm trước. Đây có thể coi là một "cuộc tập dượt" của thiên nhiên hơn là một kết quả cuối cùng. Hành tinh của chúng ta đã thử nghiệm với băng giá, rồi lại để nó tan biến trước khi thiết lập một trạng thái ổn định hơn nhiều triệu năm sau đó.

Sự hiểu biết này được củng cố thêm nhờ các chỉ dấu sinh học là hóa thạch của loài tảo silic thuộc chi Synedropsis, vốn có mối liên hệ trực tiếp và mật thiết với môi trường băng biển. Bức tranh về quá trình đóng băng của Bắc Cực hiện lên qua hai giai đoạn chuyển đổi quan trọng:

• Khoảng 47,5 triệu năm trước: Băng xuất hiện không liên tục trên các thềm lục địa ven biển.
• Khoảng 0,5 triệu năm sau đó: Băng bắt đầu hình thành theo mùa tại khu vực trung tâm Bắc Cực.

Đáng chú ý là tất cả những hiện tượng này đều diễn ra trong bối cảnh khí hậu "nhà kính" cực đoan, khi nhiệt độ bề mặt của Bắc Băng Dương đạt mức cao kỷ lục từ 18 đến 23 °C. Điều này cho thấy băng giá không nảy sinh đơn thuần từ cái lạnh, mà là kết quả của một trạng thái cân bằng tinh vi giữa các yếu tố môi trường.

Các hạt sắt đóng vai trò là bằng chứng then chốt để phân biệt giữa băng biển và các tảng băng trôi có nguồn gốc từ đất liền. Sự phân biệt này mang ý nghĩa sống còn đối với các mô hình khí hậu vì băng biển ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi nhiệt và khí giữa khí quyển và đại dương.

Ngược lại, băng lục địa lại tác động chủ yếu đến mực nước biển và thành phần hóa học của đại dương. Trong trường hợp nghiên cứu tại Dãy núi Lomonosov, chính cơ chế của băng biển đã vận hành, tạo nên những vòng lặp khí hậu đặc thù ảnh hưởng đến toàn cầu.

Nhìn từ kỷ Eocene đến hiện tại, Bắc Cực một lần nữa đang đứng trước ngưỡng cửa của sự thay đổi lớn. Tình trạng mất băng biển đang diễn ra với tốc độ chóng mặt, và các kịch bản dự báo chỉ ra rằng Bắc Băng Dương có thể không còn băng vào mùa hè ngay từ năm 2040 hoặc thậm chí sớm hơn.

Trong bối cảnh đó, quá khứ bỗng chốc trở thành tấm gương phản chiếu hiện tại. Trên thang đo địa chất, lớp phủ băng ổn định quanh năm ở trung tâm Bắc Cực mới chỉ tồn tại được khoảng 13 đến 14 triệu năm. Trước đó, băng đã từng đến rồi lại đi, cho thấy sự nhạy cảm cực độ của khu vực này đối với nhiệt độ toàn cầu.

Khám phá này không nhằm mục đích mang lại sự an ủi hay gây ra nỗi hoảng sợ, mà để giúp chúng ta điều chỉnh nhận thức về hành tinh. Bắc Cực không phải là một thực thể tĩnh tại mà là một hệ thống phản ứng nhanh chóng với bất kỳ sự thay đổi nào của cán cân sinh thái.

Đó là lý do tại sao ngày nay, Bắc Cực luôn là nơi "lên tiếng" đầu tiên trước những biến động khí hậu. Băng không chỉ đơn thuần là biểu tượng của cái lạnh; đó là ngôn ngữ của sự cân bằng mong manh giữa đại dương, bầu khí quyển và dòng chảy của thời gian.