thuha19051234
Pearl
Một thí nghiệm đầy tham vọng của các nhà khoa học nhằm khoan sâu vào tảng băng và du hành một triệu năm về quá khứ.
Pedro là một nhà khoa học Úc nghiên cứu chuyên sâu về Nam Cực, rất quan tâm về những gì năm bên dưới bề mặt những tảng băng này. Ông đã theo đuổi dự án Australia's Million Year Ice Core (Lõi băng Triệu năm của Australia) cùng với một nhóm kỹ sư khác, dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động khoan nhiều năm tại Little Dome C trong mùa hè 2022, đó sẽ là những bước dự kiến đầu tiên nhằm phục hồi lõi băng liên tục lâu đời nhất từ Nam Cực.
Trạm Casey là một con đường lớn cho các nhà khoa học Úc tiến sâu hơn trong nghiên cứu
Lõi bằng này cho phép các nhà khoa học quay ngược thời gian và hiểu được lịch sử của khí hậu Trái Đất và các kỷ băng hà. Nó cũng tạo cơ hội để viết lại những gì chúng ta biết về Nam Cực, giúp các nhà khoa học dự đoán biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến tương lai như thế nào. Việc lấy lõi băng một triệu năm tuổi là một trong những chìa khóa thần thánh đối với khoa học Nam Cực, cũng là thách thức lớn của nghiên cứu lõi băng quốc tế. Chương trình Nam Cực của Australia đang cố gắng để đáp ứng điều đó.
Tuy nhiên, Covid đã khiến cho dự án bị chậm lại khi omicron được phát hiện tại một căn cứ của Bỉ vào tháng 12. Pedro và nhóm của ông dự kiến sẽ đi đến căn cứ Concordia của Pháp-Ý trên đường đến Little Dome C, nhưng căn cứ đã đóng cửa và cấm những người mới đến. Đây là năm thứ hai hoạt động nhưng COVID đã khiến các kế hoạch của dự án trở nên lộn xộn.
Thời tiết khắc nghiệt đã ngăn cản các chuyến bay từ nhà ga đến Little Dome C, họ đã thay đổi chiến thuật quyết định đi đến Law Dome, nhằm thử nghiệm mũi khoan coring trên băng của họ lần đầu tiên trong điều kiện Nam Cực. Nhưng khi nhóm của Pedro đang thực hiện chuyến đi bộ 48 km đến Law Dome, một nhóm các nhà khoa học và kỹ sư châu Âu đang dựng trại cách đó chỉ khoảng 4,8 km dặm. Mũi khoan của của họ đã đi xuyên qua bề mặt băng. Rõ ràng, trong cuộc săn tìm hạt nhân triệu năm, đội của Pedro đã thất thế.
Bản đồ Nam Cực hiển thị vị trí gần đúng của Little Dome C (hình tròn màu xanh lam)
Khi tập trung nhìn chằm chằm xuống mặt băng, anh ấy nhớ về bức ảnh này. Ông lưu ý rằng: "khi bạn nhìn xuống một lỗ khoan, có một màu xanh đậm rất cuốn hút, ánh sáng xuyên qua đá băng sẽ uốn cong đến mắt bạn, chiếu sáng các phân tử bị đóng băng trong thời gian hàng năm, hàng thập kỷ - hoặc thậm chí lâu hơn. Bạn thực sự đang quay ngược thời gian."
Hình ảnh được chụp bởi Tàu du hành của NASA. Trái đất có thể nhìn thấy một cách mờ nhạt như một đốm sáng
Nam Cực là nơi lưu giữ kỷ lục chính của Trái Đất, tảng băng của nó đã ổn định trong hàng triệu năm, hoạt động như một viên nang thời gian. Nó sẽ là phương tiện nghiên cứu bầu khí quyển của hành tinh cách đây hàng chục năm. Các nhà khoa học đã khoan sâu xuống băng trong nhiều thập kỷ, tìm ra những lõi mảnh có độ dày chưa đến 13 cm. Chứa trong mỗi lỗi là các bong bóng hình thành và đóng băng khi băng nén theo thời gian. Việc nứt vỡ bong bóng và những phân tích hóa học bên trong cho thấy tỉ lệ các loại khí chính của Trái Đất trong suốt lịch sử.
Nitơ, oxy, carbon dioxide, metan và các khí khác được bảo toàn một cách tinh vi. Việc đánh giá nồng độ của chúng đã tiết lộ lượng khí nhà kính trong khí quyển thay đổi như thế nào qua hàng trăm nghìn năm, rất lâu trước khi loài người tạo ra chúng theo cách nhân tạo. Tas van Ommen, một nhà khoa học về lõi băng tại Bộ phận Nam Cực của Úc, cho biết: “Nó có lẽ là máy ghi thông tin môi trường thuần túy nhất trong bất kỳ kho lưu trữ cổ sinh vật nào."
Lõi băng liên tục lâu đời nhất đến từ Dome C, ngay nơi Pedro được cho là sẽ bắt đầu khoan vào mùa hè 2022. Nó được Dự án Châu Âu về Coring băng ở Nam Cực, hay EPICA, thu được vào đầu những năm 2000 và là một bước ngoặt trong khoa học lõi băng ở Nam Cực. Đó là điều cốt lõi giúp củng cố lập luận rằng mức CO2 và nhiệt độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Khi CO2 tăng, nhiệt độ cũng vậy, nó cũng cho thấy nồng độ CO2 chưa bao giờ cao như ngày nay, trong 800.000 năm qua.
Một lỗ khoan từ lõi băng ở Law Dome năm 2015
Các nhà khoa học cũng hy vọng sẽ kéo dài kỷ lục hơn nữa trong thời gian trở lại, không đơn thuần là chỉ để duy trì một công việc. Ommen nói "Chúng tôi đã biết từ hồ sơ trầm tích biển rằng một điều gì đó khá tuyệt và thú vị đã xảy ra trên Trái đất khoảng một triệu năm trước."
Khoảng 1,2 triệu đến 800.000 năm trước, hành tinh này đã trải qua một cuộc cách mạng. Trước thời điểm này, Trái Đất đã trải qua một kỷ băng hà, một thời kỳ nhiệt độ lạnh hơn và sự hình thành các tảng băng đã diễn ra với tốc độ rất nhanh, cứ 41.000 năm một lần. Nhưng trong một triệu năm qua, các chu kỳ kỷ băng hà đã hoạt động theo chu kỳ 100.000 năm, rõ ràng là có một cái gì đó đã thay đổi, nhưng các nhà khoa học vẫn không chắc chắn đó là điều gì.
Những lõi bằng ở Nam Cực sẽ cho chúng ta biết hành tinh này như thế nào trong giai đoạn chuyển tiếp này. Nồng độ carbon dioxide bị mắc kẹt trong bong bóng lõi băng có thể tiết lộ lý do tại sao thời gian thay đổi đáng kể - và có khả năng giúp chúng ta hiểu cách các hoạt động của con người có thể làm rối loạn thêm hệ thống đó.
Thử nghiệm cuộc diễn tập liên quan đến việc dựng trại tại Law Dome trong mùa hè năm 2022
Sau khi trời quang, nhóm bắt đầu thử nghiệm mũi khoan lõi băng của họ, Eclipse. Mặc dù khởi đầu gặp phải một số vấn đề nhưng sau khi gia công thêm một chút và mày mò với các mũi khoan, nhóm nghiên cứu đã có thể khoan sâu khoảng 20 mét, giúp Pedro có thể nhìn xuống lỗ khoan màu xanh nhạt một lần nữa.
Đây là một bài kiểm tra và nó hoạt động giống như cuộc chạy thử nghiệm cho công việc mà nhóm sẽ thực hiện trong năm năm tới, khi những mũi khoan tiếp theo được tiến hành trong điều kiện Nam Cực đặc biệt. Pedro nói rằng bài kiểm tra là "một thành công vang dội đẫm máu", nhưng ông vẫn không né tránh sự thất bại khi không tham gia được vào dự án ở Little Dome C. Ông cho rằng, Little Dome C là một "điểm đặc biệt", bởi vì nó chứa một số băng ở Nam Cực lâu đời nhất mà chúng ta biết.
Đầu tiên là chỉ có thời gian hạn chế để khoan mỗi năm. Vào mùa đông, Little Dome C có thể đạt nhiệt độ âm 112 độ F. Đơn giản là trời quá lạnh và quá tối để có thể hoạt động trong suốt mùa đông, đó là lý do tại sao các dự án lõi băng dự kiến sẽ mất tới bảy năm, tận dụng mùa hè hạn chế từ tháng 11 đến tháng 2 để tiến hành.
Etienne Gros tạo dáng với máy khoan đóng băng của AAD
Thứ hai, là khi bạn đã đi đủ xa xuống lớp băng sâu bên dưới, nhiệt lượng tự nhiên tỏa ra từ bên dưới bề mặt Trái đất sẽ làm xáo trộn phần đáy của lớp băng. Theo đó, kỷ lục hàng triệu năm ẩn sâu dưới bề mặt băng có thể tan biến theo đúng nghĩa đen.
Vấn đề thứ ba, là sự chuyển động của các tảng băng. Các khối đông lạnh đang dần di chuyển ra khỏi Little Dome C, và khi các khối băng va vào nhau, nó có thể tự đóng lại. Dòng thời gian bị mắc kẹt trong lõi băng sau đó trở nên lộn xộn và không theo thứ tự nữa. Nếu hình dung về tảng băng giống như một cuốn nhật ký, nó sẽ giống như việc tìm kiếm các ngày từ tháng 8 rơi vào giữa tháng 12.
Dự án trước đó của châu Âu, EPICA, hy vọng lấy lại lõi băng 400.000 năm tuổi vào cuối những năm 1990. Carlo Barbante, một nhà khoa học về lõi băng người Ý từ Đại học Ca 'Foscari ở Venice, người đã làm việc trong dự án cho biết nhóm đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra nó đã thực sự phục hồi một lõi băng 800.000 năm tuổi sau khi khoan sâu xuống 10.465 feet. Thời đại đó là Mid-Pleistocene Transition, khoảng thời gian hấp dẫn về mặt khoa học khi các khoảng thời gian của kỷ băng hà dường như đang thay đổi. Cá nhà nghiên cứu cho biết, họ cần phải tiến xa hơn nữa, có những thông tin có thể đã bị bỏ sót trong băng.
Chỉ có một con đường vào Little Dome C
Sau khi quét hơn 19.312 km gần trạm Concordia bằng radar xuyên bề mặt từ trên không, họ xác định được vị trí trên Little Dome C, nơi nhóm nghiên cứu tin rằng lớp băng 1,5 triệu năm tuổi có thể ẩn nấp.Mục tiêu của nhóm là chạm đến đáy của tảng băng vào năm 2025.
Khoảng 2 tháng sau khi bắt đầu khoan. Beyond EPICA đã đạt đến độ sâu khoảng 130 mét trước khi quyết định kết thúc mùa giải của họ. Trong chuyến hành trình đến 1 triệu năm trước, nhóm đã du hành ngược thời gian chỉ 3.000 năm, mặc dù con số vẫn còn nhỏ, nhưng nó cho thấy một khởi đầu đầy hứa hẹn mà Barbante cho biết nhóm sẽ tiếp tục trong mùa hè tới.
Sau khoảng hơn 2 thập kỷ ở một trong những môi trường khắc nghiệt nhất hành tinh để thực hiện khoan băng, có thể thấy nhóm Beyond EPICA có một lợi thế rõ ràng so với nhóm Australia, đó chính là kinh nghiệm. Tuy nhiên nhóm của Úc cũng đã làm việc tại Law Dome trong nhiều thập kỷ và trích xuất lõi từ hơn 1km feet dưới bề mặt, giải quyết hồ sơ thời gian kéo dài gần 100.000 năm, nhưng việc thực hiện tại Little Dome C đặt ra một thách thức lớn hơn nhiều.
Nhóm Beyond EPICA cũng có khả năng tiếp cận địa điểm khoan của họ tốt hơn nhiều vì căn cứ Concordia của Pháp-Ý chỉ cách đó 30 km. Và hành trình của người Úc đến Little Dome C, ít nhất là ban đầu, sẽ khó khăn hơn nhiều, đòi hỏi một chuyến đi xuyên đất liền dài 750 dặm từ trạm Casey ở rìa Nam Cực. Khả năng họ sẽ gặp những kẻ cản đường xấu xa là rất ít nhưng rõ ràng một chuyến đi kéo dài hai tuần sẽ kiểm tra sự quyết tâm của các nhà thám hiểm và kỹ sư, bên cạnh những yếu tố thời tiết khí hậu khắc nghiệt luôn rình rập ngay phía trước.
Carlo Barbante đã chụp bức ảnh này về cơ sở dự án Lõi băng của Úc triệu năm tại Little Dome C từ trại Beyond EPICA
Cuộc đấu này là một phần quan trọng trong thần thoại khám phá Nam Cực, nhưng cũng phải nhấn mạnh, trong 60 năm qua, sự hợp tác là chìa khóa để làm sáng tỏ nhiều bí mật của lục địa này. Chẳng hạn như Hiệp ước Nam Cực, được ký năm 1959, quy định khu vực này chỉ được sử dụng cho các mục đích hòa bình và các kết quả khoa học phải được trao đổi và có sẵn theo cách tự do. Điều này cũng được phản ánh qua cuộc săn tìm lõi băng hàng triệu năm diễn ra.
Barbante nói rằng đội ngũ châu Âu muốn "đưa băng trở lại càng sớm càng tốt" nhưng không bị lôi cuốn vào các cuộc thảo luận về việc chạy đua với người Úc trong một triệu năm cốt lõi. Điều này cũng tương tự đối với Pedro và van Ommen, cả hai đều khẳng định đây thực sự không phải là một cuộc đua. Van Ommen nói: “Chúng tôi hoàn toàn mong đợi điều đó vì chúng tôi được cạnh tranh với một tập đoà n14 quốc gia gồm những người châu Âu có kinh nghiệm thực tiễn cao, rằng họ sẽ là đội đầu tiên lấy lại được lớp băng lâu đời nhất. Không có gì xấu hổ khi đứng thứ hai cả, hai đội cần nhau."
Các địa điểm khoan của họ tại Little Dome C chỉ cách nhau khoảng 3 dặm băng, họ có nhìn thấy nhau và kết quả của nhóm này có thể được nhóm còn lại sử dụng để xác thực và xác minh những gì nhóm khác tìm thấy bên dưới bề mặt.
Pedro rõ ràng không cảm thấy ghen tị với những tiến bộ mà đội thám hiểm châu Âu đã đạt được trong "mùa giải"này. Ông cũng nói thêm là dự án của người Úc cũng không đặt mốc thời gian của nó so với dự án của người châu Âu. Joel Pedro đã nói rằng "Tốt hơn hết mà chúng ta nên tự chạy đua với chính mình, làm tốt mọi thứ và làm mọi thứ một cách triệt để." So sánh chính là "kẻ đánh cắp" niềm vui, đặc biệt là khi bạn vừa trải qua hai tháng chiến đấu với gió Nam Cực và COVID-19.
Gregory Teste, một thành viên của nhóm Beyond EPICA, cắt thành một lõi mới khoan trong trại ở Little Dome C
Không riêng gì nhóm người Úc và của châu Âu, mà các chương trình Nam Cực của Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc và Nhật Bản cũng đang nỗ lực để lấy lại những lớp băng cổ nhất. Dự án của Trung Quốc đang diễn ra tại Trạm Côn Lôn hẻo lánh của nước này, gần khu vực được gọi là Dome A - bao gồm điểm cao nhất trên Nam Cực. Hoạt động của đội khoan diễn ra dưới lòng đất hàng năm và bắt đầu nghiên cứu từ đầu năm 2013. Tuy vậy, dữ liệu gần đây cho thấy lớp băng lâu đời nhất tại khu vực này chỉ có tuổi đời 800.000 năm và đội khai thác băng đã trải qua một số thất bại bao gồm các vấn đề với máy khoan và hệ thống cáp. Họ dự kiến sẽ chạm đến đáy của tảng băng tại Dome A vào năm 2026.
Khoan băng ở Nam Cực không đơn giản như khoan vào tường để treo một bức tranh, các kỹ sư Trung Quốc đã thừa nhận điều này không hề dễ dàng. Nhóm của EPICA cũng đã trải qua một thất bại khoan tương tự vào năm 1999, hay quá trình khoan thử nghiệm mà Pedro thực hiện tại Law Dome cũng đã gặp phải nhiều sai sót.
Mặc dù vinh quang trao cho người đầu tiên du hành ngược thời gian 1,5 triệu năm chắc chắn ai cũng muốn được nhận, cũng như sẽ thúc đẩy sự tiến bộ của tất cả các quốc gia. Cuộc đua với một lục địa khắc nghiệt luôn cố gắng cản đường khám phá của con người.
Các nhà khoa học đã phân tích nồng độ carbon dioxide và methane từ lớp băng cổ đại mà họ thu thập được, đưa ra những kết luận về nhiệt độ Nam Cực vào thời điểm đó trong lịch sử Trái đất. Ommen cho biết nghiên cứu này "thực sự tuyệt vời", nhưng loại lõi băng không liên tục này không thể được xác định niên đại chính xác như lõi được lấy trong các dự án khoan như của Australia hoặc Beyond EPICA, và việc bảo quản của khí là không chắc chắn.
Ommen nói "Nó cho bạn một mảnh ghép hình, nhưng nếu bạn thực sự muốn hiểu các quá trình, nguyên nhân và kết quả và cách mọi thứ phát triển, sẽ khó hơn nhiều nếu bạn chỉ nhận được những mảnh ghép hình nhỏ." Rõ ràng là chúng ta có thể quay lại xa hơn với một lõi băng hoàn thiện và liên tục, còn xa đến bao lâu thì ngay cả các nhà nghiên cứu cũng không biết. Về mặt lý thuyết lớp băng cũ hơn có thể tồn tại gần chân tảng băng hơn, nhưng có một số hạn chế là băng ở độ sâu thấp nhất bị nén lại rất mỏng, việc phân giải các lớp và khoảng thời gian khác nhau sẽ khó hơn nhiều. Có thể chúng ta sẽ có toàn bộ các mảnh ghép ở dưới đó, những cách mảnh đã tự gập lại khiến cho việc hình dung "bức tranh" khó hơn.
Máy khoan Eclipse đi xuống lỗ khoan tại Law Dome
Điều đó cũng tạo nên những kỷ lục liên tục mà các đội Úc và Châu Âu đạt được trong quá trình săn lùng một số loại băng giá trị nhất hành tinh. Trong những thập kỷ tới, nhiều thế hệ nhà khoa học nữa sẽ "dấn thân" vào lòng đất, phá vỡ lớp băng cổ đại mở và làm tràn khí của nó để quay trở lại một thế giới đã từng tồn tại nhưng bị đóng băng qua thời gian. Thế giới này sẽ cung cấp cho các nhà khoa học những kiến thức về hệ thống khí hậu của chúng ta tinh vi như thế nào, điều gì có thể đưa nó từ trạng thái này sang trạng thái khác và làm thế nào, khi đối mặt với nhiệt độ tăng, chúng ta có thể giảm thiểu những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu.
Pedro nhìn xuống lỗ khoan đã hoàn thành ở Little Dome C, thấy ánh sáng xanh phản chiếu từ các mặt nhẵn của nó, ông đã nghĩ đến việc tàu vũ trụ Voyager quay lại Trái đất và chụp bức ảnh nổi tiếng của nó. Thứ ánh sáng xanh mờ mờ ảo ảo giống như thời gian sâu thăm thẳm, nó như thôi thúc và nhấn mạnh cho chúng ta về sự cần thiết phải giữ gìn và nâng niu hành tinh xanh - ngôi nhà duy nhất mà chúng ta từng biết.
>>> Những hiểu lầm phổ biến về kỹ năng sinh tồn.
Nguồn Cnet
Truy lùng lõi băng cổ xưa nhất ở Nam Cực
Nhà thám hiểm Joel Pedro được cho là đang ở gần trung tâm lục địa hơn 965,6 km. Cảnh quan tại Law Dome, một ngọn đồi tuyết cao 1.37 km ở rìa phía đông của Nam Cực, trông khá giống với phong cảnh ở Little Dome C, nơi Joel Pedro đang ở đó. Tuyết trắng rơi vụn dưới ủng, mây trắng cuộn trên đầu và ở phía chân trời, chúng dường như đã gặp nhau, ở hai thái cực đối lập. Nó giống như ở trong không gian, với các màu sắc được đảo ngược.Pedro là một nhà khoa học Úc nghiên cứu chuyên sâu về Nam Cực, rất quan tâm về những gì năm bên dưới bề mặt những tảng băng này. Ông đã theo đuổi dự án Australia's Million Year Ice Core (Lõi băng Triệu năm của Australia) cùng với một nhóm kỹ sư khác, dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động khoan nhiều năm tại Little Dome C trong mùa hè 2022, đó sẽ là những bước dự kiến đầu tiên nhằm phục hồi lõi băng liên tục lâu đời nhất từ Nam Cực.
Lõi bằng này cho phép các nhà khoa học quay ngược thời gian và hiểu được lịch sử của khí hậu Trái Đất và các kỷ băng hà. Nó cũng tạo cơ hội để viết lại những gì chúng ta biết về Nam Cực, giúp các nhà khoa học dự đoán biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến tương lai như thế nào. Việc lấy lõi băng một triệu năm tuổi là một trong những chìa khóa thần thánh đối với khoa học Nam Cực, cũng là thách thức lớn của nghiên cứu lõi băng quốc tế. Chương trình Nam Cực của Australia đang cố gắng để đáp ứng điều đó.
Tuy nhiên, Covid đã khiến cho dự án bị chậm lại khi omicron được phát hiện tại một căn cứ của Bỉ vào tháng 12. Pedro và nhóm của ông dự kiến sẽ đi đến căn cứ Concordia của Pháp-Ý trên đường đến Little Dome C, nhưng căn cứ đã đóng cửa và cấm những người mới đến. Đây là năm thứ hai hoạt động nhưng COVID đã khiến các kế hoạch của dự án trở nên lộn xộn.
Thời tiết khắc nghiệt đã ngăn cản các chuyến bay từ nhà ga đến Little Dome C, họ đã thay đổi chiến thuật quyết định đi đến Law Dome, nhằm thử nghiệm mũi khoan coring trên băng của họ lần đầu tiên trong điều kiện Nam Cực. Nhưng khi nhóm của Pedro đang thực hiện chuyến đi bộ 48 km đến Law Dome, một nhóm các nhà khoa học và kỹ sư châu Âu đang dựng trại cách đó chỉ khoảng 4,8 km dặm. Mũi khoan của của họ đã đi xuyên qua bề mặt băng. Rõ ràng, trong cuộc săn tìm hạt nhân triệu năm, đội của Pedro đã thất thế.
Một chuyến đi xuyên thời gian
Vào ngày lễ tình nhân năm 1990, khi tàu vũ trụ Voyager I của NASA cách Trái đất 3,7 tỷ dặm, các kỹ sư đã quay tàu thăm dò xung quanh và hướng máy ảnh của nó về phía Trái đất. Con tàu đã chụp được một bức ảnh của hành tinh lơ lửng trong một chùm ánh sáng chống lại sự trống rỗng của không gian. Trái đất, có kích thước nhỏ hơn một pixel, xuất hiện một màu xanh mờ nhờ bầu khí quyển của chúng ta.Khi tập trung nhìn chằm chằm xuống mặt băng, anh ấy nhớ về bức ảnh này. Ông lưu ý rằng: "khi bạn nhìn xuống một lỗ khoan, có một màu xanh đậm rất cuốn hút, ánh sáng xuyên qua đá băng sẽ uốn cong đến mắt bạn, chiếu sáng các phân tử bị đóng băng trong thời gian hàng năm, hàng thập kỷ - hoặc thậm chí lâu hơn. Bạn thực sự đang quay ngược thời gian."
Nam Cực là nơi lưu giữ kỷ lục chính của Trái Đất, tảng băng của nó đã ổn định trong hàng triệu năm, hoạt động như một viên nang thời gian. Nó sẽ là phương tiện nghiên cứu bầu khí quyển của hành tinh cách đây hàng chục năm. Các nhà khoa học đã khoan sâu xuống băng trong nhiều thập kỷ, tìm ra những lõi mảnh có độ dày chưa đến 13 cm. Chứa trong mỗi lỗi là các bong bóng hình thành và đóng băng khi băng nén theo thời gian. Việc nứt vỡ bong bóng và những phân tích hóa học bên trong cho thấy tỉ lệ các loại khí chính của Trái Đất trong suốt lịch sử.
Nitơ, oxy, carbon dioxide, metan và các khí khác được bảo toàn một cách tinh vi. Việc đánh giá nồng độ của chúng đã tiết lộ lượng khí nhà kính trong khí quyển thay đổi như thế nào qua hàng trăm nghìn năm, rất lâu trước khi loài người tạo ra chúng theo cách nhân tạo. Tas van Ommen, một nhà khoa học về lõi băng tại Bộ phận Nam Cực của Úc, cho biết: “Nó có lẽ là máy ghi thông tin môi trường thuần túy nhất trong bất kỳ kho lưu trữ cổ sinh vật nào."
Lõi băng liên tục lâu đời nhất đến từ Dome C, ngay nơi Pedro được cho là sẽ bắt đầu khoan vào mùa hè 2022. Nó được Dự án Châu Âu về Coring băng ở Nam Cực, hay EPICA, thu được vào đầu những năm 2000 và là một bước ngoặt trong khoa học lõi băng ở Nam Cực. Đó là điều cốt lõi giúp củng cố lập luận rằng mức CO2 và nhiệt độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Khi CO2 tăng, nhiệt độ cũng vậy, nó cũng cho thấy nồng độ CO2 chưa bao giờ cao như ngày nay, trong 800.000 năm qua.
Các nhà khoa học cũng hy vọng sẽ kéo dài kỷ lục hơn nữa trong thời gian trở lại, không đơn thuần là chỉ để duy trì một công việc. Ommen nói "Chúng tôi đã biết từ hồ sơ trầm tích biển rằng một điều gì đó khá tuyệt và thú vị đã xảy ra trên Trái đất khoảng một triệu năm trước."
Khoảng 1,2 triệu đến 800.000 năm trước, hành tinh này đã trải qua một cuộc cách mạng. Trước thời điểm này, Trái Đất đã trải qua một kỷ băng hà, một thời kỳ nhiệt độ lạnh hơn và sự hình thành các tảng băng đã diễn ra với tốc độ rất nhanh, cứ 41.000 năm một lần. Nhưng trong một triệu năm qua, các chu kỳ kỷ băng hà đã hoạt động theo chu kỳ 100.000 năm, rõ ràng là có một cái gì đó đã thay đổi, nhưng các nhà khoa học vẫn không chắc chắn đó là điều gì.
Những lõi bằng ở Nam Cực sẽ cho chúng ta biết hành tinh này như thế nào trong giai đoạn chuyển tiếp này. Nồng độ carbon dioxide bị mắc kẹt trong bong bóng lõi băng có thể tiết lộ lý do tại sao thời gian thay đổi đáng kể - và có khả năng giúp chúng ta hiểu cách các hoạt động của con người có thể làm rối loạn thêm hệ thống đó.
Pedro và đội thám hiểm Úc đã làm gì?
Pedro và đội Úc tham gia dự án ở Law Dome vào đầu năm nay, những rủi ro lại xảy ra. Một trận bão tuyết ập xuống địa điểm của họ, cô lập họ trong một địa điểm như container vận chuyển, họ chỉ còn biết chia sẻ những cốc cà phê và những câu chuyện như gió thổi qua các bức tường. May mắn thay, trận bão tuyết chỉ xảy ra trong 2 ngày và cuối cùng họ đã có thể ra ngoài.
Sau khi trời quang, nhóm bắt đầu thử nghiệm mũi khoan lõi băng của họ, Eclipse. Mặc dù khởi đầu gặp phải một số vấn đề nhưng sau khi gia công thêm một chút và mày mò với các mũi khoan, nhóm nghiên cứu đã có thể khoan sâu khoảng 20 mét, giúp Pedro có thể nhìn xuống lỗ khoan màu xanh nhạt một lần nữa.
Đây là một bài kiểm tra và nó hoạt động giống như cuộc chạy thử nghiệm cho công việc mà nhóm sẽ thực hiện trong năm năm tới, khi những mũi khoan tiếp theo được tiến hành trong điều kiện Nam Cực đặc biệt. Pedro nói rằng bài kiểm tra là "một thành công vang dội đẫm máu", nhưng ông vẫn không né tránh sự thất bại khi không tham gia được vào dự án ở Little Dome C. Ông cho rằng, Little Dome C là một "điểm đặc biệt", bởi vì nó chứa một số băng ở Nam Cực lâu đời nhất mà chúng ta biết.
Khoan băng không phải là việc đơn giản
Công việc sơ bộ của nhóm đã xác định được một địa điểm có chứa băng cực kỳ cũ ở Little Dome C. Nhưng thực tế không đơn giản như việc bạn chỉ mũi khoan xuống và kéo lõi lên. Trong nỗ lực tìm kiếm một lõi băng hàng triệu năm tuổi, các nhà khoa học gặp phải ba vấn đề.Đầu tiên là chỉ có thời gian hạn chế để khoan mỗi năm. Vào mùa đông, Little Dome C có thể đạt nhiệt độ âm 112 độ F. Đơn giản là trời quá lạnh và quá tối để có thể hoạt động trong suốt mùa đông, đó là lý do tại sao các dự án lõi băng dự kiến sẽ mất tới bảy năm, tận dụng mùa hè hạn chế từ tháng 11 đến tháng 2 để tiến hành.
Thứ hai, là khi bạn đã đi đủ xa xuống lớp băng sâu bên dưới, nhiệt lượng tự nhiên tỏa ra từ bên dưới bề mặt Trái đất sẽ làm xáo trộn phần đáy của lớp băng. Theo đó, kỷ lục hàng triệu năm ẩn sâu dưới bề mặt băng có thể tan biến theo đúng nghĩa đen.
Vấn đề thứ ba, là sự chuyển động của các tảng băng. Các khối đông lạnh đang dần di chuyển ra khỏi Little Dome C, và khi các khối băng va vào nhau, nó có thể tự đóng lại. Dòng thời gian bị mắc kẹt trong lõi băng sau đó trở nên lộn xộn và không theo thứ tự nữa. Nếu hình dung về tảng băng giống như một cuốn nhật ký, nó sẽ giống như việc tìm kiếm các ngày từ tháng 8 rơi vào giữa tháng 12.
Công việc của Beyond EPICA của châu Âu ở Little Dome C thì sao?
Trong khi nhóm của Pedro đang thử nghiệm mũi khoan của họ tại Law Dome vào mùa hè, nhóm Beyond EPICA của Châu Âu đang làm việc tại Little Dome C. Địa điểm đóng trại của họ là một ngôi làng nhỏ gồm các lều và container vận chuyển được dựng lên trên mặt băng, nằm cách ga Concordia khoảng 20 km ở trung tâm của Đông Nam Cực.Dự án trước đó của châu Âu, EPICA, hy vọng lấy lại lõi băng 400.000 năm tuổi vào cuối những năm 1990. Carlo Barbante, một nhà khoa học về lõi băng người Ý từ Đại học Ca 'Foscari ở Venice, người đã làm việc trong dự án cho biết nhóm đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra nó đã thực sự phục hồi một lõi băng 800.000 năm tuổi sau khi khoan sâu xuống 10.465 feet. Thời đại đó là Mid-Pleistocene Transition, khoảng thời gian hấp dẫn về mặt khoa học khi các khoảng thời gian của kỷ băng hà dường như đang thay đổi. Cá nhà nghiên cứu cho biết, họ cần phải tiến xa hơn nữa, có những thông tin có thể đã bị bỏ sót trong băng.
Sau khi quét hơn 19.312 km gần trạm Concordia bằng radar xuyên bề mặt từ trên không, họ xác định được vị trí trên Little Dome C, nơi nhóm nghiên cứu tin rằng lớp băng 1,5 triệu năm tuổi có thể ẩn nấp.Mục tiêu của nhóm là chạm đến đáy của tảng băng vào năm 2025.
Khoảng 2 tháng sau khi bắt đầu khoan. Beyond EPICA đã đạt đến độ sâu khoảng 130 mét trước khi quyết định kết thúc mùa giải của họ. Trong chuyến hành trình đến 1 triệu năm trước, nhóm đã du hành ngược thời gian chỉ 3.000 năm, mặc dù con số vẫn còn nhỏ, nhưng nó cho thấy một khởi đầu đầy hứa hẹn mà Barbante cho biết nhóm sẽ tiếp tục trong mùa hè tới.
Sau khoảng hơn 2 thập kỷ ở một trong những môi trường khắc nghiệt nhất hành tinh để thực hiện khoan băng, có thể thấy nhóm Beyond EPICA có một lợi thế rõ ràng so với nhóm Australia, đó chính là kinh nghiệm. Tuy nhiên nhóm của Úc cũng đã làm việc tại Law Dome trong nhiều thập kỷ và trích xuất lõi từ hơn 1km feet dưới bề mặt, giải quyết hồ sơ thời gian kéo dài gần 100.000 năm, nhưng việc thực hiện tại Little Dome C đặt ra một thách thức lớn hơn nhiều.
Nhóm Beyond EPICA cũng có khả năng tiếp cận địa điểm khoan của họ tốt hơn nhiều vì căn cứ Concordia của Pháp-Ý chỉ cách đó 30 km. Và hành trình của người Úc đến Little Dome C, ít nhất là ban đầu, sẽ khó khăn hơn nhiều, đòi hỏi một chuyến đi xuyên đất liền dài 750 dặm từ trạm Casey ở rìa Nam Cực. Khả năng họ sẽ gặp những kẻ cản đường xấu xa là rất ít nhưng rõ ràng một chuyến đi kéo dài hai tuần sẽ kiểm tra sự quyết tâm của các nhà thám hiểm và kỹ sư, bên cạnh những yếu tố thời tiết khí hậu khắc nghiệt luôn rình rập ngay phía trước.
Cuộc cạnh tranh của những nhà thám hiểm khám phá Nam Cực
Chính sự cạnh tranh của các nhóm thám hiểm đến từ những nơi khác nhau đã thúc đẩy quá trình khám phá Nam Cực ngay từ ban đầu, kể từ Thời đại Anh hùng vào đầu thế kỷ 20. Khi đó, Robert Falcon Scott đã cạnh tranh với Roald Amundsen để trở thành người đầu tiên đến được Nam Cực. Còn những nhà thám hiểm khác, như Ernest Shackleton, đã theo đuổi vinh quang là người đầu tiên đi xuyên lục địa từ "biển này sang biển khác", mặc dù ông đã không thành công.Cuộc đấu này là một phần quan trọng trong thần thoại khám phá Nam Cực, nhưng cũng phải nhấn mạnh, trong 60 năm qua, sự hợp tác là chìa khóa để làm sáng tỏ nhiều bí mật của lục địa này. Chẳng hạn như Hiệp ước Nam Cực, được ký năm 1959, quy định khu vực này chỉ được sử dụng cho các mục đích hòa bình và các kết quả khoa học phải được trao đổi và có sẵn theo cách tự do. Điều này cũng được phản ánh qua cuộc săn tìm lõi băng hàng triệu năm diễn ra.
Barbante nói rằng đội ngũ châu Âu muốn "đưa băng trở lại càng sớm càng tốt" nhưng không bị lôi cuốn vào các cuộc thảo luận về việc chạy đua với người Úc trong một triệu năm cốt lõi. Điều này cũng tương tự đối với Pedro và van Ommen, cả hai đều khẳng định đây thực sự không phải là một cuộc đua. Van Ommen nói: “Chúng tôi hoàn toàn mong đợi điều đó vì chúng tôi được cạnh tranh với một tập đoà n14 quốc gia gồm những người châu Âu có kinh nghiệm thực tiễn cao, rằng họ sẽ là đội đầu tiên lấy lại được lớp băng lâu đời nhất. Không có gì xấu hổ khi đứng thứ hai cả, hai đội cần nhau."
Các địa điểm khoan của họ tại Little Dome C chỉ cách nhau khoảng 3 dặm băng, họ có nhìn thấy nhau và kết quả của nhóm này có thể được nhóm còn lại sử dụng để xác thực và xác minh những gì nhóm khác tìm thấy bên dưới bề mặt.
Pedro rõ ràng không cảm thấy ghen tị với những tiến bộ mà đội thám hiểm châu Âu đã đạt được trong "mùa giải"này. Ông cũng nói thêm là dự án của người Úc cũng không đặt mốc thời gian của nó so với dự án của người châu Âu. Joel Pedro đã nói rằng "Tốt hơn hết mà chúng ta nên tự chạy đua với chính mình, làm tốt mọi thứ và làm mọi thứ một cách triệt để." So sánh chính là "kẻ đánh cắp" niềm vui, đặc biệt là khi bạn vừa trải qua hai tháng chiến đấu với gió Nam Cực và COVID-19.
Không riêng gì nhóm người Úc và của châu Âu, mà các chương trình Nam Cực của Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc và Nhật Bản cũng đang nỗ lực để lấy lại những lớp băng cổ nhất. Dự án của Trung Quốc đang diễn ra tại Trạm Côn Lôn hẻo lánh của nước này, gần khu vực được gọi là Dome A - bao gồm điểm cao nhất trên Nam Cực. Hoạt động của đội khoan diễn ra dưới lòng đất hàng năm và bắt đầu nghiên cứu từ đầu năm 2013. Tuy vậy, dữ liệu gần đây cho thấy lớp băng lâu đời nhất tại khu vực này chỉ có tuổi đời 800.000 năm và đội khai thác băng đã trải qua một số thất bại bao gồm các vấn đề với máy khoan và hệ thống cáp. Họ dự kiến sẽ chạm đến đáy của tảng băng tại Dome A vào năm 2026.
Khoan băng ở Nam Cực không đơn giản như khoan vào tường để treo một bức tranh, các kỹ sư Trung Quốc đã thừa nhận điều này không hề dễ dàng. Nhóm của EPICA cũng đã trải qua một thất bại khoan tương tự vào năm 1999, hay quá trình khoan thử nghiệm mà Pedro thực hiện tại Law Dome cũng đã gặp phải nhiều sai sót.
Mặc dù vinh quang trao cho người đầu tiên du hành ngược thời gian 1,5 triệu năm chắc chắn ai cũng muốn được nhận, cũng như sẽ thúc đẩy sự tiến bộ của tất cả các quốc gia. Cuộc đua với một lục địa khắc nghiệt luôn cố gắng cản đường khám phá của con người.
Đã từng phát hiện lõi băng được cho là có niên đại 2 triệu năm
Khoảng 34 triệu năm trước, khi lượng carbon dioxide trên Trái đất giảm mạnh, Nam Cực trở thành một sa mạc đóng băng. Điều đó có nghĩa là lịch sử cổ đại còn ẩn giấu bên dưới những tảng băng trắng lớn của nó. Vào năm 2019, các nhà nghiên cứu đã phát hiện lớp băng 2 triệu năm tuổi ở Đồi Allan của Nam Cực, một khu vực độc đáo nơi gió mạnh thổi bay tuyết đọng trên bề mặt, nơi đây nước đá cũng chảy theo những cách khác nhau, dồn vào các rặng núi và làm lộ ra lớp băng di tích cổ đại.Các nhà khoa học đã phân tích nồng độ carbon dioxide và methane từ lớp băng cổ đại mà họ thu thập được, đưa ra những kết luận về nhiệt độ Nam Cực vào thời điểm đó trong lịch sử Trái đất. Ommen cho biết nghiên cứu này "thực sự tuyệt vời", nhưng loại lõi băng không liên tục này không thể được xác định niên đại chính xác như lõi được lấy trong các dự án khoan như của Australia hoặc Beyond EPICA, và việc bảo quản của khí là không chắc chắn.
Ommen nói "Nó cho bạn một mảnh ghép hình, nhưng nếu bạn thực sự muốn hiểu các quá trình, nguyên nhân và kết quả và cách mọi thứ phát triển, sẽ khó hơn nhiều nếu bạn chỉ nhận được những mảnh ghép hình nhỏ." Rõ ràng là chúng ta có thể quay lại xa hơn với một lõi băng hoàn thiện và liên tục, còn xa đến bao lâu thì ngay cả các nhà nghiên cứu cũng không biết. Về mặt lý thuyết lớp băng cũ hơn có thể tồn tại gần chân tảng băng hơn, nhưng có một số hạn chế là băng ở độ sâu thấp nhất bị nén lại rất mỏng, việc phân giải các lớp và khoảng thời gian khác nhau sẽ khó hơn nhiều. Có thể chúng ta sẽ có toàn bộ các mảnh ghép ở dưới đó, những cách mảnh đã tự gập lại khiến cho việc hình dung "bức tranh" khó hơn.
Điều đó cũng tạo nên những kỷ lục liên tục mà các đội Úc và Châu Âu đạt được trong quá trình săn lùng một số loại băng giá trị nhất hành tinh. Trong những thập kỷ tới, nhiều thế hệ nhà khoa học nữa sẽ "dấn thân" vào lòng đất, phá vỡ lớp băng cổ đại mở và làm tràn khí của nó để quay trở lại một thế giới đã từng tồn tại nhưng bị đóng băng qua thời gian. Thế giới này sẽ cung cấp cho các nhà khoa học những kiến thức về hệ thống khí hậu của chúng ta tinh vi như thế nào, điều gì có thể đưa nó từ trạng thái này sang trạng thái khác và làm thế nào, khi đối mặt với nhiệt độ tăng, chúng ta có thể giảm thiểu những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu.
Pedro nhìn xuống lỗ khoan đã hoàn thành ở Little Dome C, thấy ánh sáng xanh phản chiếu từ các mặt nhẵn của nó, ông đã nghĩ đến việc tàu vũ trụ Voyager quay lại Trái đất và chụp bức ảnh nổi tiếng của nó. Thứ ánh sáng xanh mờ mờ ảo ảo giống như thời gian sâu thăm thẳm, nó như thôi thúc và nhấn mạnh cho chúng ta về sự cần thiết phải giữ gìn và nâng niu hành tinh xanh - ngôi nhà duy nhất mà chúng ta từng biết.
>>> Những hiểu lầm phổ biến về kỹ năng sinh tồn.
Nguồn Cnet
