Nghiên cứu của Đại học bang Oregon đã phát hiện ra nguyên nhân tiềm ẩn khiến các sông băng ở cuối đại dương rút lui nhanh chóng: sự sụp đổ của các bong bóng nhỏ có áp suất trong lớp băng dưới nước. Nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Nature Geoscience cho thấy băng sông băng chứa đầy bong bóng có áp suất và tan nhanh hơn đáng kể so với băng biển không có bong bóng và nhanh hơn băng nhân tạo thường được sử dụng để nghiên cứu tốc độ tan chảy của các bề mặt băng biển trong sông băng thủy triều.
Sự sụp đổ của các bong bóng nhỏ có áp suất trong băng sông băng dưới nước có thể giải thích tại sao các sông băng thủy triều đang rút lui ở mức đáng báo động, nghiên cứu mới cho thấy. Nghiên cứu cho thấy các sông băng chứa đầy bong bóng như vậy tan chảy với tốc độ nhanh hơn gấp đôi so với các sông băng không có bong bóng, cho thấy cần phải điều chỉnh các mô hình khí hậu hiện không giải thích được các bong bóng này. Các tác giả cho biết
Các sông băng thủy triều đang rút nhanh chóng, gây mất băng ở Greenland, Bán đảo Nam Cực và các khu vực băng hà khác trên thế giới.
"Từ lâu chúng ta đã biết rằng băng hà chứa đầy bọt khí," Meagan Wengrove, trợ lý giáo sư kỹ thuật ven biển tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật OSU và là người đứng đầu nghiên cứu, cho biết. “Chỉ khi chúng tôi bắt đầu thảo luận về tính chất vật lý của quá trình này, chúng tôi mới nhận ra rằng những bong bóng này có thể làm được nhiều việc hơn là chỉ tạo ra tiếng ồn dưới nước khi băng tan.”
Băng hà là kết quả của quá trình nén tuyết. Khi băng di chuyển từ tầng trên của sông băng đến độ sâu của sông băng, bọt khí giữa các bông tuyết bị mắc kẹt trong các lỗ giữa các tinh thể băng. Có khoảng 200 bong bóng khí trên mỗi cm khối, điều đó có nghĩa là khoảng 10% băng sông băng là không khí.
"Những bong bóng này chính là những bong bóng bảo tồn không khí cổ xưa được nghiên cứu trong lõi băng", đồng tác giả Erin Pettit, nhà nghiên cứu về sông băng và giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí quyển của OSU cho biết. "Áp suất của những bong bóng nhỏ xíu này rất cao, có khi lên tới 20 atm, gấp 20 lần áp suất khí quyển bình thường ở mực nước biển".
Khi băng bong bóng chạm tới bề mặt tiếp giáp với đại dương, bong bóng sẽ vỡ ra, tạo ra âm thanh "bốp", cô nói thêm. Sự tồn tại của bọt khí điều áp trong băng sông băng đã được biết đến từ lâu, nhưng chưa có nghiên cứu nào kiểm tra tác động của bong bóng khí đến sự tan chảy ở nơi sông băng gặp đại dương, mặc dù bong bóng khí được biết là ảnh hưởng đến sự trộn chất lỏng trong các quá trình từ công nghiệp đến y tế.
Các thí nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm được thực hiện trong nghiên cứu này cho thấy bong bóng có thể giải thích một phần sự khác biệt giữa tốc độ tan chảy được quan sát và dự đoán đối với sông băng nước thủy triều, Wengrove cho biết. Trong quá trình tan chảy, sự vỡ của các bong bóng này và sức nổi của chúng sẽ truyền năng lượng vào lớp ranh giới đại dương. "
Các nhà nghiên cứu biết được rằng sông băng tan chảy với tốc độ nhanh hơn gấp đôi so với sông băng không có bong bóng.
Pettit cho biết:"Mặc dù chúng tôi có thể đo lường tổng lượng băng bị mất ở Greenland trong thập kỷ qua và thấy sự rút lui của từng sông băng khỏi hình ảnh vệ tinh, nhưng chúng tôi vẫn dựa vào các mô hình để dự đoán tốc độ băng tan. Chúng hiện đang được sử dụng để dự đoán thủy triều. Các mô hình băng tan ở bề mặt tiếp giáp băng-đại dương của sông băng thủy triều không tính đến bọt khí trong băng sông băng. "
Các tác giả chỉ ra rằng hiện tại, dữ liệu do NASA cung cấp cho thấy khoảng 60% mực nước biển dâng là do nước tan từ các sông băng và tảng băng. "Cộng đồng khó lập kế hoạch cho mực nước tăng 10 foot so với lập kế hoạch tăng 1 foot," Wengrove nói. "Những bong bóng nhỏ này có thể đóng một vai trò to lớn trong việc hiểu các kịch bản khí hậu quan trọng trong tương lai."