Giải mã 'thác nước máu'

Nam Cực, vùng đất tưởng chừng yên bình với những lớp băng trắng xóa, lại ẩn chứa vô số bí ẩn địa chất. Từ những sông băng tan chảy đột ngột đến những phát hiện kỳ lạ, nơi đây luôn thách thức sự hiểu biết của con người.

Một trong những hiện tượng bí ẩn nhất chính là dòng nước có màu đỏ như máu chảy ra từ sông băng Taylor, thu hút sự quan tâm của giới khoa học trong nhiều năm qua.

Đó là "thác nước máu", nằm ở phía đông Nam Cực, nơi có nhiệt độ cực thấp nhưng dòng nước này vẫn chảy liên tục suốt hàng thế kỷ. Mặc dù sông băng Taylor vẫn giữ nguyên sắc trắng tinh khiết, nhưng dòng nước chảy ra từ đó lại có màu đỏ sậm.

Theo nghiên cứu mới nhất đăng trên tạp chí Advancing Earth and Space Sciences, các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra nguyên nhân đằng sau màu sắc kỳ lạ của dòng thác này.

Kết quả phân tích hóa học cho thấy màu đỏ này xuất phát từ các hợp chất sắt trong nước. Khi nước giàu sắt từ hồ chứa dưới băng tiếp xúc với oxy trong không khí, quá trình oxy hóa diễn ra, khiến dòng nước chuyển sang màu đỏ thẫm.

Điều này tương tự như cách kim loại gỉ sét khi tiếp xúc với không khí. Đặc biệt, mỗi đợt nước phun trào lại thúc đẩy nhiều ion sắt phản ứng với oxy hơn, khiến màu sắc ngày càng đậm hơn.

Trước đây, một giả thuyết cho rằng màu đỏ của "thác nước máu" là do tảo đỏ gây ra. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đã bác bỏ khả năng này.

Nghiên cứu mới đã tiếp nối được những kết quả của một công trình công bố năm 2023, phát hiện sự hiện diện của các hạt nano chứa sắt trong nước của thác. Khi các hạt này tiếp xúc với không khí, sắt trong chúng bị oxy hóa, tạo ra màu đỏ đặc trưng của thác nước.

Trước đó vào năm 2017, một nghiên cứu khác dùng radar xuyên băng đã phát hiện mạng lưới các vết nứt trong sông băng Taylor, cho thấy sự tồn tại của một hồ nước mặn bị chôn vùi dưới lớp băng. Nước trong hồ này có độ mặn cao, giúp nó không bị đóng băng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp của Nam Cực.

Nhiều bí ẩn về sông băng Nam Cực

Điều khiến các nhà khoa học bối rối là tại sao dòng thác này vẫn duy trì trạng thái lỏng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ đóng băng. Trong một cuộc thám hiểm thực tế, các nhà nghiên cứu của chương trình khoa học NOVA (PBS) cũng đặt ra câu hỏi tương tự.

Theo báo cáo từ Cambridge University Press, lý do dòng nước không bị đóng băng là vì hồ chứa nằm sâu dưới lớp băng, nơi giữ nhiệt tốt hơn so với nước ngọt thông thường.

Hơn nữa, độ mặn cao của nước cũng giúp hạ điểm đóng băng, cho phép nó tiếp tục chảy ngay cả trong điều kiện lạnh giá của Nam Cực.

"Chúng tôi từng đưa ra rất nhiều giả thuyết kỳ lạ bởi không có lời giải thích nào thực sự hợp lý và dữ liệu khi đó rất hạn chế", nhà băng hà học Erin Pettit từ Đại học Bang Oregon (Mỹ) chia sẻ. Ông là một trong những nhà khoa học đã tham gia nhiều nghiên cứu về "thác nước máu".

Các nhà nghiên cứu cho rằng hồ chứa nước này có thể có nguồn gốc từ một vùng biển cổ đại bị mắc kẹt dưới lớp băng dày hàng chục mét.

Tuy nhiên, cách thức dòng nước chảy ra vẫn còn là một câu hỏi lớn. Nhà nghiên cứu Chris Carr, một nhà băng hà học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (Mỹ), đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu mới, cho biết việc xác định chính xác cơ chế kích hoạt dòng thác vẫn là một thách thức.

Một số giả thuyết cho rằng nước từ hồ chứa thẩm thấu qua các vết nứt trong sông băng và tràn ra bề mặt.

"Trước đây, các nhà khoa học tin rằng bất kỳ dòng nước nào cũng sẽ đóng băng hoàn toàn, nhưng sông băng Taylor lại là sông băng lạnh nhất trên thế giới có dòng nước lỏng chảy ổn định", Pettit cho biết trong một thông cáo báo chí của Đại học Alaska Fairbanks (Mỹ).

Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có bằng chứng cụ thể về các vết nứt hay lối thoát nước này.

Một giả thuyết khác cho rằng áp suất bên trong hồ chứa tăng dần theo thời gian, buộc dòng nước tìm đến điểm yếu nhất để thoát ra. Ngoài ra, sự di chuyển của sông băng có thể tạo ra các lối đi nhỏ, cho phép nước chảy qua.

Lõi băng cổ đại hơn 1,2 triệu năm tuổi ở Nam Cực hé lộ gì?

Trong lõi băng 1,2 triệu năm tuổi, các nhà nghiên cứu tìm thấy những 'bong bóng khí' cổ xưa giúp họ tìm hiểu những thay đổi lịch sử về khí nhà kính và các yếu tố khác.