Các nhà nghiên cứu đang tái dựng lại lịch sử mực nước biển

February 21, 2018 Rạn san hô hóa thạch là chìa khóa cho 6000 năm phát triển

Mực nước biển dâng theo dự báo hiện nay là từ 80 đến 180 cm vào cuối thế kỷ. Để đánh giá tác động chi tiết, điều quan trọng là phải biết mực nước biển diễn biến như thế nào trong lịch sử địa chất gần đây. Trong một nghiên cứu mới, một nhóm nghiên cứu quốc tế lần đầu tiên đã công bố kết quả tái tạo mực nước biển chính xác đến từng centimet ở trung tâm Thái Bình Dương trong 6.000 năm qua.

Mực nước biển dâng cao trên toàn cầu hiện nay là hậu quả trực tiếp của hiện tượng khí hậu thay đổi. Theo tính toán hiện nay, các sông băng tan chảy và sự nóng lên của nước biển đảm bảo rằng vào cuối thế kỷ này mực nước biển sẽ cao hơn từ 80 đến 180 cm. Nhưng những con số này chỉ phản ánh sự phát triển của khu vực. Nếu bạn muốn biết chính xác thể tích nước biển thay đổi như thế nào, bạn cần thông tin chi tiết hơn về động lực mực nước biển trong thời gian dài. Nhìn vào quá khứ có thể giúp ích. Bởi vì trong những thiên niên kỷ trước, mực nước biển hiếm khi không đổi, tuy nhiên, sự thay đổi vĩnh viễn là quy luật.

Trên tạp chí quốc tế Nature Communications, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Pháp, Thụy Sĩ, Canada và Trung tâm GEOMAR Helmholtz cho Ocean Research Kiel hiện đã công bố lịch sử mực nước biển chính xác đến từng centimet ở trung tâm Thái Bình Dương trong 6.000 năm qua.

Đối với nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các đảo san hô vi mô trên 12 hòn đảo Nam Thái Bình Dương, được hình thành bởi các rạn san hô đá đặc biệt thuộc chi Porites trong giai đoạn từ 2012 đến 2015. Những đảo san hô thu nhỏ này có đường kính từ mười cm đến tám mét. “Các rạn san hô hóa thạch từ lâu đã được sử dụng làm nhân chứng cho mực nước trước đây vì chúng chỉ phát triển tương đối gần mặt nước. Nhưng độ chính xác còn hạn chế vì phạm vi phát triển thường nằm trong khoảng từ 0 đến 20 mét dưới nước”, GS.TS. thuốc. Anton Eisenhauer từ GEOMAR, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu.

Tuy nhiên, san hô thuộc chi Porites phát triển trực tiếp trên mặt nước và sau đó phát triển theo chiều ngang trên ranh giới giữa nước và không khí. Eisenhauer giải thích: “Việc chúng tôi sử dụng nó làm chỉ báo mực nước biển lần đầu tiên có ý nghĩa quyết định cho tuyên bố chính xác về độ cao của mực nước biển trong quá khứ”. Tuy nhiên, hóa thạch ngày nay nằm trên mực nước một phần cũng phải có niên đại chính xác. Các nhà nghiên cứu có thể xác định tuổi của các mẫu đến vài chục năm hoặc thậm chí nhiều năm. Để làm được điều này, họ sử dụng cái gọi là phương pháp uranium-thorium, dựa trên thực tế là tỷ lệ các nguyên tố uranium và thorium trong các mẫu được so sánh với tỷ lệ tại thời điểm hình thành san hô.

Phân tích dữ liệu cho thấy mực nước biển ở Polynesia thuộc Pháp từ 6000 đến 4000 năm trước ngày nay đã tăng đều đặn cho đến khi đạt giá trị tối đa cao hơn mức hiện tại khoảng một mét. Kể từ đó, mực nước biển lại giảm xuống, nguyên nhân tồn tại của thế giới đảo nhiệt đới với vô số đảo san hô ở Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Sự dâng lên và hạ xuống phản ánh sự tan chảy của các chỏm băng và động lực của khối băng ở Nam Cực. Động thái thực tế của thể tích đại dương kể từ lần mực nước biển dâng gần đây nhất có thể được tính toán bằng các phép tính toán học phức tạp từ đường cong mực nước biển thu được.

Dữ liệu cho thấy ngay cả sau đỉnh điểm khí hậu và bức xạ mặt trời cực đại cách đây 6000 năm , mực nước biển tăng thêm 1,5 đến 2,5 mét với tốc độ từ 0,3 đến 0,5 mm mỗi năm. "Sự đóng góp bổ sung này từ lượng nước tan chảy đầu vào được cho là đến từ băng tan từ Nam Cực. Kết quả cũng cho thấy rằng trong 6.000 năm qua, mực nước biển vẫn ổn định trong giới hạn hẹp chỉ tối đa là 300 năm, nhưng mặt khác có Giáo sư Eisenhauer cho biết ở mức độ động lực cao.

Kiến thức này cũng sẽ đưa vào các ước tính trong tương lai về mực nước biển dự kiến. Giáo sư Eisenhauer nhấn mạnh: “Tuy nhiên, sự gia tăng do con người tạo ra hiện nay khác với các sự kiện lịch sử trên trái đất ở một yếu tố: nó nhanh hơn nhiều”.

Liên kết đến nghiên cứu: https://www.nature.com/articles/s41467-017 -02695-7.