Vệ tinh Cryosat-2 của ESA lơ lửng trên không, theo dõi những thay đổi tinh tế về độ dày của lớp băng ở Nam Cực và Greenland - Ảnh: ESA/AOES Medialab
Những hồ này được gọi là "hồ hoạt động" vì chúng có khả năng định kỳ đầy và cạn, thay đổi kích thước và hình dạng theo từng tháng hoặc từng năm.
Hoạt động thủy văn dưới băng này ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của sông băng cũng như tốc độ trượt của chúng trên nền đá, từ đó có thể tác động đến mực nước biển toàn cầu.
"Thật đáng kinh ngạc khi thấy diện tích hồ ngầm có thể thay đổi theo các chu kỳ đầy cạn khác nhau. Điều này cho thấy hệ thống thủy văn dưới lớp băng Nam Cực năng động hơn nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ, và vì vậy chúng ta cần tiếp tục theo dõi sự tiến hóa của chúng trong tương lai", giáo sư Anna Hogg, Đại học Leeds (Anh), đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ trong thông cáo của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).
Trước đó, các nhà khoa học đã biết đến 146 hồ hoạt động dưới băng Nam Cực. Với phát hiện mới, tổng số hồ hoạt động được ghi nhận đã tăng lên 231. Đặc biệt, nhóm nghiên cứu còn quan sát được thêm 12 chu kỳ đầy cạn hoàn chỉnh, nâng tổng số chu kỳ được ghi nhận trên thế giới từ 36 lên 48.
"Quan sát một hồ ngầm trải qua trọn vẹn một chu kỳ là vô cùng khó khăn, vì vậy đây là bước tiến quan trọng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quy luật hoạt động của chúng", Sally Wilson, nghiên cứu sinh tại Đại học Leeds và tác giả chính của công trình, cho biết.
Hồ ngầm dưới băng được hình thành khi nhiệt địa nhiệt từ lòng Trái đất hoặc nhiệt ma sát do băng trượt trên nền đá đủ lớn để làm tan chảy lớp băng ở đáy.
Một số hồ định kỳ xả nước, tạo ra dòng chảy bôi trơn giúp sông băng trượt nhanh hơn ra biển. Đây chính là một trong những cơ chế ảnh hưởng đến tốc độ băng tan và sự đóng góp của Nam Cực vào mực nước biển dâng.
Trong nghiên cứu này, nhóm khoa học đã phân tích dữ liệu từ vệ tinh CryoSat-2 của ESA trong giai đoạn 2010-2020. CryoSat-2 sử dụng thiết bị radar đo cao, có thể phát hiện những biến đổi rất nhỏ về độ dày của băng và bề mặt sông băng. Nhờ đó, các nhà khoa học ghi nhận được nhiều vị trí nơi lớp băng Nam Cực nhô lên hoặc sụt xuống nhẹ theo chu kỳ đầy cạn của hồ ngầm bên dưới.
Ngoài ra dữ liệu cũng tiết lộ 25 cụm hồ và 5 mạng lưới hồ ngầm kết nối với nhau, luân phiên chia sẻ dòng chảy.
Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng bởi các mô hình dự báo mực nước biển hiện nay vẫn chưa tính đến thủy văn dưới băng. Việc bổ sung dữ liệu về vị trí, quy mô và chu kỳ biến đổi của các hồ ngầm sẽ giúp xây dựng những mô hình chính xác hơn, từ đó cải thiện khả năng dự báo biến động mực nước biển trong tương lai.
"Số phận của chúng ta có thể phụ thuộc vào việc hiểu rõ cơ chế dòng chảy nước ngầm dưới lớp băng Nam Cực. Đây là chìa khóa để dự đoán mực nước biển sẽ dâng đến đâu", Wilson nhấn mạnh.
Một số hồ ngầm, chẳng hạn hồ Vostok dưới lớp băng Đông Nam Cực, được xem là ổn định vì chúng không trải qua các chu kỳ đầy cạn. Hồ Vostok chứa lượng nước đủ để lấp đầy toàn bộ hẻm núi Grand Canyon. Các nhà khoa học cảnh báo rằng nếu một hồ khổng lồ như vậy bất ngờ rút cạn, nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự ổn định của cả tảng băng và làm mực nước biển toàn cầu dâng cao.
"Càng hiểu rõ những quá trình phức tạp đang chi phối tảng băng Nam Cực, bao gồm cả dòng chảy nước ngầm dưới đáy, chúng ta càng có thể dự đoán chính xác hơn mức độ dâng của mực nước biển trong tương lai", Martin Wearing, nhà khoa học tại ESA, kết luận.
