Dựa trên thông tin được cung cấp bởi các sứ mệnh vệ tinh Copernicus Sentinel-1 và ESA CryoSat, nghiên cứu mới tiết lộ một khám phá đáng kinh ngạc về tình trạng của các thềm băng ở Nam Cực: 40% các thềm băng nổi này đã giảm đáng kể về thể tích trong một phần tư thế kỷ qua. Trong khi điều này nêu bật tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu đối với lục địa cực nam của thế giới, thì bức tranh về tình trạng băng tan lại rất khác nhau.

Dựa trên thông tin do các sứ mệnh vệ tinh Copernicus Sentinel-1 và ESA CryoSat cung cấp, kết quả cho thấy 40% thềm băng ở Nam Cực đã giảm về thể tích trong 25 năm qua, trong đó các thềm băng phía tây mất đi nhiều hơn do tiếp xúc với nước ấm. Nguồn hình ảnh: ESA/Planet Horizons

Nghiên cứu được tài trợ bởi chương trình Khoa học Quan sát Trái đất vì Xã hội của ESA, đưa ra đánh giá quan trọng về "sức khỏe" của các thềm băng ở Nam Cực, dựa trên 100.000 hình ảnh radar vệ tinh.

Những phần mở rộng nổi khổng lồ này của dải băng lục địa Nam Cực đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định các sông băng trong khu vực, đóng vai trò như một trụ đỡ và làm chậm dòng băng chảy vào đại dương.

Vì vậy, Nam Cực phải đối mặt với một thách thức kép - khi các thềm băng co lại, lượng băng mất đi từ dải băng tăng nhanh.

Một nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Leeds dẫn đầu đã phát hiện ra rằng 71 trong số 162 thềm băng xung quanh Nam Cực đã bị thu hẹp kích thước, giải phóng gần 67 nghìn tỷ tấn nước tan chảy vào đại dương. Ngoài vấn đề khối lượng thềm băng suy giảm, dòng nước ngọt chảy vào đại dương cũng có thể tác động đến mô hình tuần hoàn đại dương.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng hầu hết các thềm băng ở phía tây Nam Cực đều đã bị mất băng. Ngược lại, phần lớn thềm băng ở phía đông vẫn còn nguyên vẹn hoặc đã tăng khối lượng.

Benjamin Davison, nhà nghiên cứu tại Đại học Leeds, cho biết: "Bức tranh về sự suy thoái thềm băng là hỗn hợp, và điều này có liên quan đến nhiệt độ đại dương và dòng hải lưu quanh Nam Cực. Nửa phía tây của Nam Cực tiếp xúc với nước ấm, có thể nhanh chóng làm xói mòn thềm băng từ bên dưới, trong khi phần lớn Đông Nam Cực hiện được bảo vệ bởi vành đai nước lạnh của bờ biển."

Hình ảnh này về Thềm băng Getz ở Nam Cực được tạo ra bằng cách sử dụng hình ảnh radar do Copernicus Sentinel-1 thu được từ tháng 1 đến tháng 9 năm 2023. Nghiên cứu mới cho thấy tình trạng của các thềm băng ở Nam Cực là đáng báo động: 40% các thềm băng nổi này đã giảm đáng kể trong một phần tư thế kỷ qua. Nguồn ảnh: Cơ quan Vũ trụ Châu Âu

Nam Cực là một lục địa rộng lớn. Dòng hải lưu và hướng gió ở phía tây biển khác với phía đông khiến nhiệt độ nước biển dưới thềm băng phía tây tăng lên.

Kết quả là Thềm băng Getz đã trải qua một số đợt mất băng lớn nhất, mất 1,9 nghìn tỷ tấn băng trong suốt thời gian nghiên cứu 25 năm. Chỉ 5% trong số này là do sinh sản, khi những khối băng lớn vỡ ra khỏi thềm băng và rơi xuống đại dương. Phần còn lại là do sự tan chảy ở đáy thềm băng.

Tương tự, Thềm băng Đảo Thông đã mất 1,3 nghìn tỷ tấn băng. Khoảng một phần ba trong số đó - 450 tỷ tấn - là do tuyết lở. Phần còn lại là do sự tan chảy ở đáy thềm băng. Để so sánh, Thềm băng Amélie, ở phía bên kia Nam Cực với vùng nước xung quanh mát hơn, đã thu được 1,2 nghìn tỷ tấn băng.

Tiến sĩ Davidson nói thêm: "Chúng tôi dự đoán rằng hầu hết các thềm băng sẽ trải qua một chu kỳ co lại nhanh chóng nhưng ngắn ngủi và sau đó phát triển lại từ từ. Thay vào đó, chúng tôi thấy rằng gần một nửa số thềm băng đang co lại mà không có dấu hiệu phục hồi."

Các vệ tinh như Sentinel-1 và ALOS-2 mang theo các radar khẩu độ tổng hợp tiên tiến cung cấp dữ liệu để lập bản đồ về sự thay đổi của lớp phủ mặt đất, biến dạng mặt đất, thềm băng và sông băng, đồng thời có thể hỗ trợ ứng phó khẩn cấp khi xảy ra thảm họa như lũ lụt và hỗ trợ các nỗ lực cứu trợ nhân đạo trong thời kỳ khủng hoảng. Nguồn hình ảnh: ESA/ATGmedialab

Anna Hogg từ Đại học Leeds cho biết: "Nghiên cứu này đưa ra những phát hiện quan trọng. Chúng tôi thường nghĩ đến các thềm băng tiến lên và rút lui theo chu kỳ. Thay vào đó, những gì chúng tôi thấy là sự mất mát liên tục do tan chảy và vỡ ra. Nhiều thềm băng đã bị hư hại nghiêm trọng. Suy thoái: 48 thềm băng đã mất hơn 30% khối lượng ban đầu chỉ sau 25 năm, cung cấp thêm bằng chứng cho thấy Nam Cực đang thay đổi do khí hậu ấm lên." chìa khóa để giám sát các vùng cực xa. Ngoài sự xa xôi, mùa đông vùng cực còn bị bao phủ trong bóng tối. Đặc biệt quan trọng trong vấn đề này là các vệ tinh mang theo thiết bị radar có thể “nhìn” xuyên qua bóng tối và cung cấp hình ảnh cũng như dữ liệu đo lường quanh năm.

Sứ mệnh vệ tinh đông lạnh Earth Explorer của ESA được dành riêng để theo dõi chính xác những thay đổi về độ dày của băng biển trôi nổi ở các đại dương ở vùng cực, cũng như trong các dải băng rộng lớn bao phủ Greenland và Nam Cực. Nguồn ảnh: ESA/AOES Medialab

Sứ mệnh Copernicus Sentinel-1 là sứ mệnh radar chính của Châu Âu, cung cấp hình ảnh cả ngày lẫn đêm và bất kể điều kiện thời tiết. Vệ tinh cryo của ESA mang theo một radar đo độ cao để đo sự thay đổi độ cao của băng, cần thiết để tính toán những thay đổi về thể tích băng thực tế.

Noel Gourmelen của Đại học Edinburgh và Earthwave lưu ý: "CryoSat của ESA cũng là một công cụ tuyệt vời để theo dõi môi trường vùng cực. Khả năng lập bản đồ chính xác sự xói mòn của các thềm băng bên dưới đại dương cho phép họ định lượng và phân loại chính xác sự mất mát của thềm băng, đồng thời nó cũng tiết lộ những chi tiết thú vị về cách thức xói mòn này xảy ra."