Theo nghiên cứu mới, sóng dưới nước nằm sâu bên dưới bề mặt đại dương – một số cao tới 500 mét – đóng một vai trò quan trọng trong cách đại dương lưu trữ nhiệt và carbon. Đây là nghiên cứu được đưa ra bởi nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Cambridge, Đại học Oxford và Đại học California San Diego. Theo nhóm nghiên cứu này, những tác động của sóng biển và các dạng nhiễu loạn dưới đáy nước sâu dưới lòng Đại Tây Dương đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ carbon của biển.
Hầu hết nhiệt và carbon do hoạt động của con người thải ra đều được đại dương hấp thụ, nhưng nó có thể hấp thụ bao nhiêu tùy thuộc vào sự nhiễu loạn bên trong đại dương, vì nhiệt và carbon bị đẩy sâu vào đại dương hoặc bị kéo lên bề mặt. Mặc dù những con sóng dưới nước này đã được nhiều người biết đến nhưng tầm quan trọng của chúng trong việc vận chuyển nhiệt và carbon vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Những con sóng khổng lồ dưới lòng đại dương nắm giữ vai trò quan trọng trong việc lưu trữ carbon

Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí AGU Advances cho thấy rằng sự nhiễu loạn trong nội địa của các đại dương quan trọng hơn đối với việc vận chuyển carbon và nhiệt trên quy mô toàn cầu so với tưởng tượng trước đây. Vòng tuần hoàn đại dương mang nước ấm từ vùng nhiệt đới đến Bắc Đại Tây Dương, nơi chúng nguội đi, chìm xuống và quay trở lại phía nam trong đại dương sâu thẳm, giống như một băng chuyền khổng lồ. Nhánh Đại Tây Dương của mô hình lưu thông này được gọi là Lưu thông đảo ngược kinh tuyến Đại Tây Dương (AMOC), đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh ngân sách carbon và nhiệt toàn cầu. Sự lưu thông của đại dương phân phối lại nhiệt cho các vùng cực, nơi nó làm tan chảy băng và carbon tới đại dương sâu thẳm, nơi nó có thể được lưu trữ trong hàng nghìn năm.

Tiến sĩ Laura Cimoli từ Khoa Toán Ứng dụng và Vật lý Lý thuyết của Đại học Cambridge cũng tham gia vào công trình nghiên cứu kể trên. Theo ông, nước di chuyển trên bề mặt nhanh hơn so với việc nước di chuyển dưới đáy đại dương, chúng có một vòng tuần hoàn cực mạnh từ cực này sang cực khác.

Trong vài thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã điều tra xem liệu AMOC có thể là một yếu tố khiến Bắc Cực mất đi nhiều băng bao phủ hay không, trong khi một số tảng băng ở Nam Cực đang phát triển. Một lời giải thích khả dĩ cho hiện tượng này là nhiệt lượng được hấp thụ bởi đại dương ở Bắc Đại Tây Dương phải mất vài trăm năm mới đến được Nam Cực. Ngày nay, bằng cách sử dụng kết hợp cảm biến từ xa, các phép đo trên tàu và dữ liệu từ các phao tự động, các nhà nghiên cứu do Cambridge dẫn đầu đã phát hiện ra rằng nhiệt từ Bắc Đại Tây Dương có thể đến Nam Cực nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Ngoài ra, sự nhiễu loạn trong đại dương – đặc biệt là những con sóng lớn dưới nước – đóng một vai trò quan trọng đối với khí hậu.

Đại dương xanh đóng vai trò quan trọng hơn những gì chúng ta nghĩ

Để dễ hình dung về vấn đề, các nhà nghiên cứu ví đại dương giống như một chiếc bánh khổng lồ, được tạo thành từ nhiều lớp khác nhau, với lớp nước lạnh hơn, đặc hơn ở dưới cùng và lớp nước ấm hơn, nhẹ hơn ở trên cùng. Hầu hết sự vận chuyển nhiệt và carbon trong đại dương xảy ra trong một lớp cụ thể, nhưng nhiệt và carbon cũng có thể di chuyển giữa các lớp mật độ, đưa nước sâu trở lại bề mặt. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sự chuyển động của nhiệt và carbon giữa các lớp được tạo điều kiện thuận lợi bởi sự nhiễu loạn quy mô nhỏ, một hiện tượng không được thể hiện đầy đủ trong các mô hình khí hậu.

Các ước tính về sự pha trộn từ các nền tảng quan sát khác nhau cho thấy bằng chứng về nhiễu loạn quy mô nhỏ ở nhánh trên của lưu thông, phù hợp với dự đoán lý thuyết về sóng bên trong đại dương. Các ước tính khác nhau cho thấy rằng nhiễu loạn chủ yếu ảnh hưởng đến lớp các lớp mật độ liên quan đến lõi của vùng nước sâu di chuyển về phía nam từ Bắc Đại Tây Dương đến Nam Đại Dương. Điều này có nghĩa là nhiệt và carbon do các khối nước này mang theo có nhiều khả năng được di chuyển qua các mức mật độ khác nhau.

Từ kết quả nghiên cứu này, chuyên gia đưa ra những ý tưởng đặc biệt về việc lưu trữ carbon dưới lòng đại dương. Một số người đề xuất lắp đặt các cảm biến nhiễu loạn trên các mảng quan sát toàn cầu, giúp các nhà khoa học đưa ra dự đoán chính xác hơn về tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai. Khi khí hậu Trái đất biến đổi với xu hướng nóng lên do tác động của khí nhà kính, bất kỳ phát hiện nào về giải pháp xử lý khí cũng được quan tâm, đẩy mạnh và áp dụng khi cần.

Nguồn tin: cam.ac.uk