Trại bí mật thời Chiến tranh Lạnh hé lộ quá khứ không có băng của Greenland

Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, Quân đội Mỹ từng lên kế hoạch bí mật bố trí tên lửa hạt nhân bên dưới dải băng Greenland.

Dù kế hoạch này không được triển khai, hoạt động khoan thăm dò tại căn cứ Trại Thế kỷ (Camp Century) đã để lại những mẫu trầm tích quý giá, giúp các nhà khoa học tìm hiểu lịch sử biến đổi khí hậu của hòn đảo.

Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Climate of the Past ngày 28/9 cho thấy khoảng 416.000 năm trước, khu vực Trại Thế kỷ không có băng bao phủ. Nhiệt độ không khí mùa hè tại đây được tái dựng ở mức cao hơn khoảng 4,7 độ C so với hiện nay, với biên độ sai số 3,2 độ C.

Để khu vực này không còn băng, rìa dải băng Greenland phải lùi xa hơn 97km so với vị trí hiện nay tại khu vực nghiên cứu.

Kết quả khiến các nhà khoa học chú ý bởi mức nhiệt độ tăng không quá lớn nhưng đi kèm sự thu hẹp đáng kể của dải băng. Nghiên cứu cho thấy thời gian duy trì điều kiện ấm có thể quan trọng không kém mức nhiệt độ tăng, bởi băng cần thời gian dài để tan chảy và thu hẹp.

Greenland từng ấm áp, vì sao Trại Thế kỷ vẫn có băng trong những giai đoạn khác?

Greenland từng trải qua những giai đoạn có mùa hè ấm tương tự trong khoảng 5.000-10.000 năm trước. Tuy nhiên, khu vực Trại Thế kỷ vẫn được băng bao phủ.

Theo các nhà nghiên cứu, một khác biệt quan trọng nằm ở thời gian duy trì điều kiện ấm. Khoảng 416.000 năm trước, Greenland trải qua Giai đoạn đồng vị biển 11 (MIS 11), một thời kỳ ấm kéo dài hàng chục nghìn năm. Điều kiện này có thể đã tạo đủ thời gian để dải băng thu hẹp đáng kể.

Tuy nhiên, nhiệt độ tái dựng tại Trại Thế kỷ chỉ phản ánh điều kiện mùa hè ở khu vực nghiên cứu, không đại diện cho toàn bộ Greenland. Các nhà khoa học sử dụng những chỉ dấu sinh học trong trầm tích để ước tính nhiệt độ trong quá khứ, thay vì có số đo trực tiếp.

Dữ liệu vệ tinh GRACE và GRACE Follow-On của NASA cho thấy Greenland mất trung bình khoảng 270 tỷ tấn băng mỗi năm trong giai đoạn 2002-2023. Lượng băng mất đi góp phần làm mực nước biển trung bình toàn cầu tăng.

Tác giả chính của nghiên cứu, John Michael Aguilar, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Buffalo, Mỹ, cùng các cộng sự cho rằng việc xác định nhiệt độ trong quá khứ giúp làm rõ mức độ nhạy cảm của dải băng Greenland trước tình trạng nóng lên kéo dài.

Nhà nghiên cứu Elizabeth Thomas, đồng tác giả của công trình, nhấn mạnh kết quả giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách dải băng phản ứng với tình trạng ấm lên duy trì trong thời gian dài, từ đó đánh giá những thay đổi có thể xảy ra trong tương lai.

Tác động của băng tan tại Greenland cũng có những đặc điểm khác biệt so với nhiều khu vực khác. Khi khối băng mất đi, lớp vỏ Trái Đất bên dưới được giải phóng khỏi sức nặng và có xu hướng nâng lên. Đồng thời, lực hấp dẫn của khối băng suy giảm, làm thay đổi phân bố nước biển.

Vì vậy, mực nước biển tương đối tại một số khu vực gần Greenland có thể giảm, dù lượng băng tan vẫn góp phần làm mực nước biển trung bình toàn cầu tăng.

Vì sao đến nay các nhà khoa học mới có thêm dữ liệu này?

Trại Thế kỷ được Quân đội Mỹ xây dựng năm 1959 bằng cách đào sâu vào lớp băng ở tây bắc Greenland. Căn cứ này phục vụ nghiên cứu quân sự và khoa học, đồng thời giúp đánh giá tính khả thi của Dự án Iceworm, kế hoạch bố trí tên lửa hạt nhân bên dưới lớp băng.

Dự án Iceworm cuối cùng không được triển khai. Quân đội Mỹ rời bỏ căn cứ vào năm 1967.

Trong quá trình khoan năm 1966, các nhà khoa học thu được những mẫu trầm tích nằm dưới lớp băng dày khoảng 1.368m. Các mẫu vật được lưu trữ tại Đại học Buffalo trước khi chuyển đến Viện Niels Bohr thuộc Đại học Copenhagen, Đan Mạch, trong các năm 1994 và 1996.

Những mẫu trầm tích này nằm trong kho đông lạnh suốt nhiều thập kỷ và được phát hiện lại vào năm 2017. Sau đó, các nhà khoa học sử dụng những phương pháp phân tích hiện đại để nghiên cứu vật chất hữu cơ, hóa học và dấu tích sinh học được bảo tồn bên dưới lớp băng.

Một nghiên cứu công bố năm 2023 đã cung cấp bằng chứng cho thấy khu vực Trại Thế kỷ không có băng bao phủ khoảng 416.000 năm trước. Công trình mới tiếp tục khai thác nguồn mẫu vật này để tái dựng nhiệt độ mùa hè trong giai đoạn đó.

Để ước tính nhiệt độ, nhóm nghiên cứu phân tích các phân tử chất béo do vi khuẩn tạo ra và được bảo tồn trong trầm tích. Thành phần và tỷ lệ của những phân tử này thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Bằng cách so sánh chúng với các chỉ dấu tương tự trong những hồ nước Bắc Cực hiện nay, các nhà khoa học có thể ước tính điều kiện nhiệt độ trong quá khứ.

Dù kết quả có biên độ sai số đáng kể, nghiên cứu vẫn bổ sung dữ liệu quan trọng về lịch sử khí hậu Greenland. Phát hiện này cho thấy không chỉ mức độ nóng lên mà cả thời gian duy trì nhiệt độ cao đều có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của các dải băng, qua đó góp phần cải thiện khả năng dự báo những thay đổi khí hậu trong tương lai.