Khoảng 117 triệu năm trước, mực nước biển cao hơn hiện nay khoảng 210 m, nhưng đây có thể vẫn chưa phải mức cao nhất lịch sử.

Mực nước biển đang dâng cao do biến đổi khí hậu khiến các sông băng và tấm băng tan nhanh, lượng nước trong các đại dương tăng lên trong bối cảnh thế giới ấm lên. Vậy mực nước biển có từng cao hơn hiện nay không và cao nhất là vào thời điểm nào? Theo giới khoa học, mực nước biển trong quá khứ từng cao hơn nhiều so với ngày nay, nhưng chưa rõ chính xác thời điểm đạt mức cao nhất.

Nếu xét trong khoảng nửa tỷ năm qua, mực nước biển nhiều khả năng đạt đỉnh cách đây 117 triệu năm, trong thời kỳ Aptian thuộc kỷ Phấn Trắng. Theo một nghiên cứu trên tạp chí Gondwana Research năm 2022, vào thời kỳ này, mực nước biển cao hơn hiện nay khoảng 210m.

Những tảng băng ở bờ biển phía tây nam Greenland. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech).

"Trong 540 triệu năm qua, những thời điểm mực nước biển cao nhất diễn ra vào kỷ Phấn Trắng, khi khủng long dạo bước trên Trái đất", nhà địa chất Douwe Van der Meer tại Đại học Utrecht, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

"Với thời kỳ xa xôi hơn, về cơ bản thì chỉ là sự suy đoán", Jun Korenaga, giáo sư khoa học hành tinh và Trái đất tại Đại học Yale, nói. Theo nghiên cứu do Korenaga tiến hành, mực nước biển cao hơn trong giai đoạn sớm của lịch sử 4,5 tỷ năm tuổi của Trái đất, khi các lục địa đầu tiên đang hình thành và bề mặt Trái đất gần như không có đất khô.

Trong ngắn hạn, mực nước biển gắn liền với tình trạng băng tan. Ví dụ, khi sông băng Thwaites ở châu Nam Cực tan chảy, toàn bộ tấm băng Tây Nam Cực có thể sụp đổ, làm mực nước biển trung bình toàn cầu tăng khoảng 3,4 m. Trong dài hạn, sự dịch chuyển của các lục địa và đáy biển giãn nở cũng tác động đến mực nước biển. Ngoài ra, Korenaga cũng tin rằng các đại dương thời kỳ đầu chứa nhiều nước hơn ngày nay. Kể từ khi Trái đất hình thành, các đại dương có thể đã dần dần thấm xuống lớp phủ của hành tinh.

Lần gần nhất các vùng biển cao hơn độ cao hiện tại là khoảng 120.000 năm trước, trong Thời kỳ Gian băng Cuối cùng. Thời kỳ này, khí hậu ấm hơn làm tan băng ở châu Nam Cực, khiến mực nước biển đỉnh điểm cao hơn mức trung bình hiện nay khoảng 6m.

Khi Trái đất hoàn toàn hoặc gần như không có băng, mực nước biển có thể cao gấp 10 lần so với Thời kỳ Gian băng Cuối cùng. "Nếu quay trở lại khoảng 50 triệu năm trước, khi không có băng ở Greenland và châu Nam Cực, mực nước biển sẽ cao hơn khoảng 70 m", Van der Meer nói.

Mực nước biển cao nhất khi lượng băng ít nhất, nhưng đây chưa phải lời giải thích đầy đủ cho mực nước biển cao trong kỷ Phấn Trắng, khi 30% đất khô ngày nay nằm dưới nước. Các mảng kiến tạo cũng là một nguyên nhân.

Van der Meer ước tính, mực nước biển cao nhất vào khoảng thời gian mảng Nam Mỹ rời xa châu Phi, cách đây khoảng 200 triệu đến 100 triệu năm. Các mảng này bị đẩy ra xa nhau khi Nam Đại Tây Dương hình thành ở giữa. Theo Van der Meer, các đại dương mới có xu hướng nông hơn các đại dương mà chúng thay thế. Trong kỷ Phấn Trắng, sự kết hợp giữa việc thiếu băng vùng cực với các đại dương nông dẫn tới mực nước biển cao nhất trong khoảng nửa tỷ năm qua.

Lùi về quá khứ xa hơn nửa tỷ năm, thời kỳ có ít bằng chứng địa chất và dữ liệu khoa học, mực nước biển cũng có thể rất cao. Trong một nghiên cứu trên tạp chí Philosophical Transactions of the Royal Society A, Korenaga cùng đồng nghiệp ước tính rằng bề mặt Trái đất ban đầu chứa lượng nước nhiều gấp đôi ngày nay.

Giống như các mảng đại dương, nước có thể luân chuyển ra vào lớp magma bên dưới vỏ Trái đất. Tính toán của Korenaga cho thấy một phần nước của các đại dương trên bề mặt Trái đất đã thất thoát qua hàng tỷ năm. Nếu tính toán này chính xác thì dù mực nước biển ngày nay tiếp tục dâng, thời điểm đỉnh cao có lẽ đã là quá khứ. Các vùng biển đầu tiên trên Trái đất có mực nước cao hơn đơn giản vì khi đó có nhiều nước hơn.