Một nghiên cứu mới cho thấy hồ epishelf cuối cùng của Canada có thể đã chảy vào Bắc Băng Dương sau khi dải băng Milne sụp đổ vào năm 2020 và sẽ không phục hồi được.
Các nhà nghiên cứu Joseph Schoapik và Jeremy Bonneau hạ các thiết bị xuống qua các vết nứt trên thềm băng để đo nhiệt độ và độ mặn ở các độ sâu khác nhau trong vùng nước bên dưới. (Nguồn ảnh: Cameron Fitzpatrick)
Các hồ Epishelf hình thành khi thềm băng hoạt động như một con đập, để lại một lớp nước ngọt nổi trên mặt nước biển nối với đại dương. Hồ thềm đá Milne Fiord, nằm ở phía bắc đảo Ellesmere ở Nunavut, hỗ trợ các vi sinh vật nước ngọt gần bề mặt và các loài sinh vật biển ở đáy.
Vào tháng 7 năm 2020, dải băng Milne vỡ ra, mất 45% diện tích và phá bỏ rào cản giữ nước ngọt tại chỗ.
Dựa trên các phép đo đại dương, hình ảnh vệ tinh và quan sát thực địa được thu thập trong nhiều thập kỷ trước và sau vụ tràn dầu, các nhà nghiên cứu từ UBC, Đại học Alberta, Đại học Laval và Đại học Carleton đã tái tạo lại sự biến mất của hồ.
Phát hiện của họ cho thấy lớp nước ngọt bắt đầu thoát ra ngay sau vụ sập và phần lớn biến mất vào mùa thu năm 2020.
Tiến sĩ Jeremy Bonneau, giáo sư kỹ thuật dân dụng và nước tại Đại học Laval, người đã thực hiện một phần nghiên cứu trong quá trình học tiến sĩ tại UBC, cho biết: “Thềm và hồ đã mỏng dần trong nhiều thập kỷ, nhưng vụ sụp đổ năm 2020 là lần cuối cùng. Hồ khô cạn trong vòng vài tháng.”
Các phép đo thực địa đầu tiên được thu thập sau vụ tràn cho thấy đến tháng 7 năm 2022, nước mặn đã thay thế hoàn toàn lớp nước ngọt của hồ. Việc giám sát hàng năm kể từ đó không cho thấy dấu hiệu phục hồi.
Đồng tác giả, Tiến sĩ Bernard Laval, giáo sư kỹ thuật dân dụng tại UBC, người đứng đầu nhóm nghiên cứu Cơ học chất lỏng môi trường, cho biết: “Các hồ Epishelf có thể báo hiệu rằng thềm băng đang chịu áp lực và đó là những gì chúng tôi thấy ở đây”. “Dữ liệu cho thấy thềm băng đã thất bại. Một khi băng biến mất, hệ sinh thái cũng theo đó mà đi. Sẽ không thể quay trở lại được.”
Đồng tác giả, Tiến sĩ Andrew Hamilton, nhà khoa học nghiên cứu tại Đại học Alberta, người đã thực hiện nghiên cứu của mình tại Milne Fiord, cho biết: “Các hồ Epishelf rất đáng chú ý vì hệ sinh thái nước ngọt nằm ngay phía trên các hồ biển, chỉ cách nhau bởi một ranh giới mỏng giữa nước ngọt và nước mặn”. “Khi thềm băng vỡ ra, cấu trúc sinh thái độc đáo đó biến mất.”
Tiến sĩ Derek Mueller, giáo sư địa lý và nghiên cứu môi trường tại Đại học Carleton, đã thiết lập một chương trình nghiên cứu theo dõi thềm băng và hồ qua nhiều năm thay đổi nhanh chóng.
Tiến sĩ Müller cho biết: “Việc tiến hành nghiên cứu ở những nơi này dễ dàng hơn nhiều, nhưng để hiểu được những thay đổi ở vùng cao Bắc Cực đòi hỏi phải quay lại từ năm này sang năm khác”. “Khi chúng tôi bắt đầu công việc này, chúng tôi biết rằng thềm băng và hồ thềm đá rất dễ bị tổn thương và chúng tôi đã thiết kế dự án này để kiểm soát quá trình chuyển đổi của vịnh hẹp từ một hồ thềm băng và thềm băng sang hồ tự do theo mùa. Chúng tôi mong đợi những thay đổi sâu sắc hơn nữa trong những năm tới.”
Nhóm nghiên cứu bao gồm các đồng tác giả Silas Pijamini và Joseph Schoapik của Ausuittuq (Grise Fiord), những người đã tham gia nghiên cứu thực địa từ năm 2022.
Một thập kỷ dữ liệu bao gồm cả những mất mát
Đã xuất bản Báo cáo khoa họcNghiên cứu này cung cấp sự tái thiết hoàn chỉnh đầu tiên về hệ thống thoát nước của hồ và sự chuyển đổi của nó từ hệ sinh thái nước ngọt sang môi trường biển.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ các thiết bị được triển khai ở Milne Fiord, cùng với đặc điểm nước hàng năm, hình ảnh vệ tinh và quan sát thực địa. Các thiết bị được lắp đặt trong mùa thực địa bị hủy bỏ do COVID năm 2020 đã ghi lại tình trạng nhiễm mặn nhanh chóng của hồ, mặc dù các nhà nghiên cứu không thể lấy được dữ liệu cho đến hai năm sau đó.
Nghiên cứu cho thấy nước ngọt chảy vào Milne Fjord hiện chảy thẳng vào đại dương vì thềm băng còn lại không thể chứa được nữa. Việc khôi phục hồ đòi hỏi phải xây dựng lại thềm băng, điều này là không thể trong quỹ đạo khí hậu hiện nay.
Sự mất mát đạt đến vùng băng cuối cùng
Thềm băng Milne nằm ở rìa của thềm băng cuối cùng, dự kiến sẽ lưu giữ băng biển lâu năm lâu hơn bất kỳ nơi nào khác ở Bắc bán cầu. Nó cũng nằm trong Khu bảo tồn biển Tuwaijuittuk, có nghĩa là “nơi băng không bao giờ tan” ở Inuktitut.
Sự biến mất của hồ cho thấy ngay cả nơi trú ẩn tiềm năng cho các hệ sinh thái phụ thuộc vào băng này cũng đang thay đổi nhanh chóng.
Tiến sĩ Bonneau cho biết: “Những hệ thống này phải mất hàng nghìn năm để phát triển và bị mất đi sau nhiều tháng”. “Ở bất kỳ quy mô nào của con người, họ sẽ không quay trở lại.”
