Các nhà nghiên cứu phát hiện lỗ hổng băng Maud Rise - vùng nước hở với băng biển bao quanh - vào năm 1974 và 1976 ở biển Weddell, châu Nam Cực. Kể từ đó, lỗ hổng này nhiều lần tái xuất hiện với kích thước khác nhau ở cùng một vị trí, nhưng đôi khi biến mất nhiều năm liền. Điều này khiến giới khoa học bối rối và không rõ các điều kiện chính xác để lỗ hổng hình thành là gì.

Lỗ hổng băng Maud Rise nhìn từ trên cao. (Ảnh: Earth Observatory NASA)

Năm 2016 và 2017, lỗ hổng rộng 80.000km² mở ra khoảng vài tuần trong cả hai mùa đông, giúp các nhà khoa học có cơ hội tìm hiểu thêm và cuối cùng giải mã được bí ẩn này, Live Science hôm 3/5 đưa tin. Nghiên cứu mới, xuất bản trên tạp chí Science Advances, do nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Aditya Narayanan tại Đại học Southampton cùng đồng nghiệp thực hiện.

Tại châu Nam Cực, khi chuyển từ hè sang đông, băng biển mở rộng từ diện tích tối thiểu khoảng 3 triệu km² lên 18 triệu km², bao phủ 4% bề mặt Trái đất. Hầu hết băng biển phát triển trong "đêm vùng cực" - hiện tượng kéo dài nhiều tuần - trên thềm băng nổi bao quanh lục địa. Các lỗ hổng băng, gọi là polynya, hình thành khi gió mạnh từ trong lục địa đẩy các khối băng ra xa nhau. Luồng gió lạnh giá này cũng làm đóng băng thêm nước biển bên trong các lỗ hổng.

Nhưng ở vùng biển thoáng và cách xa những cơn gió ven bờ, nơi lỗ hổng Maud Rise xuất hiện, các lỗ hổng băng ít có khả năng hình thành hơn. Vấn đề này cùng với việc quy mô băng tại Nam Đại Dương sụt giảm khiến các nhà khoa học thắc mắc về những yếu tố tạo nên lỗ hổng Maud Rise.

Để giải mã bí ẩn, Narayanan cùng đồng nghiệp nghiên cứu dữ liệu từ vệ tinh, phao tự động, những con thú biển được gắn thẻ theo dõi, và quan sát cũ của các nhà nghiên cứu khác. Họ phát hiện, vào năm 2016 và 2017, dòng hải lưu tròn của biển Weddell, Weddell Gyre, mạnh hơn những năm khác, khiến các dòng chảy dưới nước dễ đưa muối và nhiệt lên gần bề mặt hơn.

Lỗ hổng băng Maud Rise nằm gần núi ngầm Maud Rise. Năm 2016 và 2017, do hải lưu mạnh hơn, muối lơ lửng quanh ngọn núi này trong khi gió thổi trên bề mặt, tạo ra hiệu ứng xoắn ốc kéo nước mặn xung quanh ngọn núi lên mặt biển. Muối hạ thấp điểm đóng băng của nước bề mặt, tạo điều kiện cho lỗ hổng băng Maud Rise hình thành.

Nhóm nghiên cứu cho biết, phát hiện mới rất quan trọng trong việc tìm hiểu châu Nam Cực và những tác động rộng lớn hơn của lục địa này với đại dương toàn cầu. Biến đổi khí hậu khiến gió từ lục địa này mạnh hơn, do đó có thể tạo ra nhiều lỗ hổng băng hơn trong tương lai. Trong khi đó, 40% nước biển toàn cầu bắt nguồn từ bờ biển Nam Cực, khiến nơi này trở nên cực kỳ quan trọng trong việc điều hòa khí hậu các khu vực trên Trái đất.