Giải mã bí ẩn về "vùng tối" đang mở rộng của băng ở Greenland

Theo thông tin từ các nhà khoa học, bụi giàu phốt pho thổi qua băng có thể là chìa khóa của hiện tượng kỳ lạ này.

Băng của Greenland lớn thứ hai trên thế giới. Nó có diện tích khoảng 1,71 triệu km vuông, diện tích gấp ba lần kích thước của Texas, Mỹ. Tuy nhiên, băng của Greenland hiện đang ở trong tình trạng tan vĩnh viễn và mất đi 500 tỷ tấn băng mỗi năm.

Đó là lý do tại sao vùng tối bí ẩn rất đáng lo ngại. Trong những tháng mùa hè, một phần phía tây của tảng băng chuyển từ màu trắng rực rỡ sang màu xám đậm khi tảo nở rộ trên bề mặt. Kể từ năm 2000, tảo nở hoa ngày càng lớn hơn, khiến vùng tối mở rộng.

Màu tối hơn của băng làm giảm lượng ánh sáng Mặt trời mà nó phản xạ trở lại không gian khiến tảng băng hấp thụ nhiều nhiệt hơn.

Jenine McCutcheon, nhà vi sinh vật học tại Đại học Waterloo ở Ontario và là tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết: "Chúng tôi thấy rất nhiều sự thay đổi trong các đợt nở hoa hình thành trên bề mặt tảng băng. Chúng tôi muốn hiểu rõ hơn về nguyên nhân gây ra sự phát triển của chúng".

Trong những tháng mùa đông không có ánh nắng của Bắc Cực, tảo băng chủ yếu được tạo thành từ Ancylonema nordenskioeldii và các loài trong chi Mesotaenium, vẫn ở trạng thái không hoạt động sâu trong băng.

Vào mùa xuân, khi băng tan, những loài tảo này từ từ di chuyển lên bề mặt. Khi chúng lên đến bề mặt, mùa hè Bắc Cực cung cấp ánh sáng mặt trời 24 giờ cho quá trình quang hợp và phát triển. Loại tảo này bình thường có màu xanh lục, nhưng khi tiếp xúc với ánh sáng Mặt trời liên tục, chúng tạo ra "lớp kem chống nắng" tối màu để bảo vệ chúng khỏi tia cực tím gây hại. Đây là thứ làm cho băng tối đi và trớ trêu thay lại khiến nó hấp thụ nhiều ánh sáng Mặt trời hơn.

Nhưng chỉ riêng ánh sáng Mặt trời dường như không đủ để tạo ra những chùm hoa nở to mà các nhà nghiên cứu đang nhìn thấy.

Sau khi các nhà nghiên cứu phân tích các mẫu thu thập được từ bề mặt, rõ ràng phốt pho là chất dinh dưỡng quan trọng nhất đối với tảo.

Đồng tác giả nghiên cứu Jim McQuaid, nhà khoa học khí hậu tại Đại học Leeds ở Anh, cho biết: "Sau đó, chúng tôi phát hiện ra rằng nó có nguồn gốc từ địa phương."

Ở Greenland, phốt pho đến từ hydroxylapatite - một khoáng chất phốt phát cũng chứa canxi, oxy và hydro - bị thổi bay qua băng dưới dạng bụi từ các mỏm đá lộ ra ngoài.

Khi bầu khí quyển ấm lên do biến đổi khí hậu, lớp đá lộ ra ngoài trở nên khô hơn và gió mạnh hơn. Điều này có nghĩa là nhiều bụi được vận chuyển qua băng hơn.

Băng tan trong khu vực cũng phát hiện ra nhiều đá giàu hydroxylapatite hơn, do đó làm tăng lượng phốt pho có sẵn. Vì vậy, tảo nở hoa là một phần của vòng phản hồi tích cực: Sự tan chảy băng tăng dẫn đến lượng phốt pho đầu vào cao hơn, thúc đẩy sự phát triển của tảo, do đó, làm tăng thêm sự tan băng.

Khi các nhà khoa học đã hiểu đầy đủ về hiện tượng vùng tối, họ có thể dự đoán chính xác hơn về tốc độ băng tan ở Greenland.

McCutcheon cho hay: "Nếu có thể đo lượng phốt pho trong môi trường, có thể chuyển nó thành ước tính về sự phát triển của tảo và cho phép chúng tôi theo dõi tốc độ băng tan tốt hơn".