Kỷ băng hà tiếp theo đã bắt đầu từ 2.000 năm trước, rồi bị ấm lên toàn cầu chặn lại

Trái Đất đã bắt đầu trượt dần vào kỷ băng hà tiếp theo, và bằng chứng nằm đóng băng dưới một sông băng duy nhất ở Bắc Cực. Rêu và cây bụi lùn đã chết đang lộ ra từ chỏm băng Barnes (Barnes Ice Cap) đang tan trên đảo Baffin của Canada cho thấy mảnh cuối cùng còn sót lại của dải băng khổng lồ Bắc Mỹ đã ngừng co lại từ lâu và bắt đầu phát triển trở lại, bước đầu tiên của một thời kỳ băng giá mới.

Rồi sự phát triển ấy dừng lại. Chỉ trong vòng một đời người, sự ấm lên vào mùa hè do khí nhà kính gây ra đã khiến chỏm băng chuyển từ tiến sang lùi, và kể từ đó nó liên tục mất dần diện tích. Đó là kết luận của một nghiên cứu mới trên tạp chí Science do nhà địa hóa học Nicolás Young thuộc Lamont-Doherty Earth Observatory của Columbia University dẫn dắt, cùng nhà địa chất băng hà Gifford Miller của University of Colorado Boulder và chín đồng nghiệp khác.

Phát hiện này biến một thí nghiệm tư duy kéo dài nhiều năm thành bằng chứng thực địa. Các nhà nghiên cứu cổ khí hậu từ lâu đã bàn về một “kỷ băng hà thất bại”, tức ý tưởng rằng nhịp quỹ đạo chậm rãi quy định nhịp độ các đợt băng hà khi ấy đang đẩy hành tinh về phía lạnh giá thì khí thải công nghiệp lấn át nó. Những cây cỏ dưới chỏm băng Barnes cho phép xác định thời điểm giai đoạn lạnh đó bắt đầu và kết thúc.

“Đây là một ví dụ rất mạnh mẽ cho thấy chúng ta đã làm chấn động hệ thống như thế nào”, Young nói trong một thông cáo của Columbia. Miller diễn đạt thẳng thắn hơn: “Đó là minh chứng cho sức mạnh thực sự của khí nhà kính.”

Rêu chết giúp xác định niên đại một sông băng đang lớn lên như thế nào

Phương pháp này dựa vào một đặc tính khác thường của chỏm băng Barnes. Chỏm băng đóng băng chặt vào nền đá gốc bên dưới, nên không trượt đi và cào xới mặt đất như phần lớn các sông băng khác. Khi rìa băng nhích về phía trước, nó chỉ đơn giản vùi lấp vùng lãnh nguyên tại chỗ, chôn kín rêu và cây bụi nhỏ, vốn có thể tồn tại nguyên vẹn hàng nghìn năm.

Kể từ khi rìa băng bắt đầu lùi lại, những cây cỏ này lại xuất hiện ở mép băng đang tan. Nhóm nghiên cứu đã thu thập chúng, bắt đầu từ đợt khảo sát thực địa năm 2022, và xác định niên đại của từng mẫu bằng phương pháp carbon phóng xạ. Carbon-14, một dạng carbon có tính phóng xạ yếu mà thực vật sống hấp thụ từ không khí, phân rã với tốc độ đã biết sau khi cây chết, vì vậy tuổi của cây cho ra cái mà Young gọi là “ngày chết”. “Những cây rêu này đang mọc trên mặt đất rồi đột nhiên chỏm băng mở rộng và phủ lên chúng”, Young nói. “Tuổi carbon phóng xạ đó cho bạn biết thời điểm băng giết chết cây.”

Các nhà nghiên cứu đặt ra cho mình hai phép thử. Nếu một đợt băng hà mới thực sự đã bắt đầu, tất cả cây cỏ bị chôn vùi phải chết trong vòng vài nghìn năm gần đây. Và trình tự phải diễn ra theo thứ tự: những cây bị chôn sớm nhất nằm gần băng nhất, còn ngày chết trẻ dần khi càng ra xa, vẽ nên dấu vết của một mặt băng đang tiến lên. Cả hai dự đoán đều đúng. Nhóm còn bổ sung mẫu từ những chỏm băng nhỏ hơn trong vùng, vốn gần đây đã tan biến hoàn toàn.

Dòng thời gian thu được, như phần tóm lược của bài báo trình bày, rất rõ ràng. Chỏm băng Barnes đạt kích thước nhỏ nhất vào một thời điểm nào đó sau mốc khoảng 3.600 năm trước. Nó bắt đầu mở rộng trở lại vào khoảng 2.000 năm trước, tiếp tục lớn lên trong khoảng hai thiên niên kỷ và đạt cực đại vào khoảng năm 1960. Một đường ranh xói mòn (trimline) sắc nét, tức ranh giới giữa đá sẫm màu phủ địa y và đá trơ trụi màu nhạt, đến nay vẫn đánh dấu điểm cao nhất đó trên địa hình quanh khối băng.

Dải băng từng vươn tới vùng Trung Tây nước Mỹ

Chỏm băng Barnes là tàn tích cuối cùng của dải băng Laurentide, dải băng lớn nhất trong các dải băng khổng lồ của thời kỳ băng giá gần nhất. Trong khoảng từ 95.000 đến 20.000 năm trước, Laurentide bao phủ phần lớn Canada và miền bắc Hoa Kỳ, vươn xa về phía nam tới Illinois và Indiana, có nơi dày hơn ba kilômét. Ngày nay phần còn lại là một chỏm băng rộng xấp xỉ bang Delaware của Mỹ ở trung tâm đảo Baffin, thuộc lãnh thổ Nunavut.

“Người ta luôn nói rằng nó đã biến mất, nhưng điều đó không đúng”, Young nói. Vì trong 2,6 triệu năm qua Laurentide đã nhiều lần co lại về lõi Bắc Cực này rồi phát triển trở lại, chỏm băng Barnes chính là hạt giống tự nhiên mà từ đó dải băng lục địa tiếp theo sẽ hình thành.

Nói cho chính xác, Trái Đất hiện vẫn đang ở trong một kỷ băng hà, Kỷ băng hà Kainozoi muộn, bắt đầu từ khoảng 34 triệu năm trước, và trong đó các thời kỳ băng giá lạnh lẽo xen kẽ với các thời kỳ gian băng ấm áp như thời kỳ chúng ta đang sống. Điều mà phần đông mọi người gọi là “kỷ băng hà tiếp theo” thực ra là thời kỳ băng giá tiếp theo. Thời kỳ gần nhất đã kết thúc khoảng 11.700 năm trước.

Giai đoạn lạnh mà các cây cỏ ghi lại sẽ không hề kịch tính theo thang thời gian của con người. Theo Young, quá trình lạnh đi phải mất hàng nghìn năm mới trở nên dễ nhận thấy, và Laurentide cần khoảng 30.000 năm để lấy lại quy mô lục địa. Nghiên cứu chỉ ghi nhận bước đầu tiên: thời điểm băng ngừng rút lui và bắt đầu tích tụ.

Sông băng “ổn định” đã đánh lừa những cuộc khảo sát đầu tiên

Dòng thời gian này cũng lý giải một câu đố cũ. Những nghiên cứu khoa học đầu tiên về chỏm băng Barnes, vào thập niên 1950 và 1960, mô tả một sông băng ở trạng thái cân bằng gần như hoàn hảo, không lớn lên cũng không co lại. Quan sát đó đi vào tài liệu khoa học như bằng chứng cho thấy chỏm băng ổn định.

Theo bản tái dựng mới, những cuộc khảo sát ấy đã bắt gặp một thế giằng co hiếm hoi: lượng ánh nắng mùa hè giảm dần do quỹ đạo Trái Đất đang đẩy băng phát triển, trong khi khí nhà kính gia tăng lại đẩy nó tan chảy. “Hóa ra đây là lần duy nhất trong lịch sử nó từng ở trạng thái cân bằng”, Miller nói. “Trong tài liệu khoa học người ta ghi rằng chỏm băng ổn định, không bao giờ thay đổi”, Miller nói thêm, và gọi đó là “một kết luận sai được xây dựng trên dữ liệu tốt”.

Cũng chính đợt lạnh đi kéo dài từ thập niên 1950 đến giữa thập niên 1970 đã nuôi dưỡng những cảnh báo nổi tiếng về một kỷ băng hà sắp xảy ra. Miller nhớ lại một mùa khảo sát thực địa năm 1972 ngoài khơi đảo Baffin, khi băng biển không hề vỡ ra và cả nhóm phải đi bộ tới một đường băng quân sự. Đến cuối thập niên đó, bằng chứng về hiện tượng ấm lên do khí nhà kính đã chiếm ưu thế. “Nó thực sự đã đang diễn ra”, Young nói về đợt băng hà từng được dự báo. “Họ chưa thể chứng minh hẳn, nhưng giờ thì chúng ta phần nào đã có bằng chứng.”

Những điều nghiên cứu chưa giải quyết được

Tuyên bố táo bạo nhất của bài báo là vấn đề định nghĩa chẳng kém gì vấn đề dữ liệu. Young và các đồng nghiệp lập luận rằng lần tái phát triển đầu tiên của tàn tích cuối cùng thuộc Laurentide nên được tính là khởi đầu của một thời kỳ băng giá, dù chưa từng có dải băng lục địa nào hình thành. Các nghiên cứu dựa trên mô hình trước đây đặt đợt băng hà tiếp theo vào hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn năm trong tương lai, vì chúng định nghĩa điểm khởi đầu bằng sự phát triển băng trên quy mô lớn chứ không phải bằng việc một chỏm băng đảo chiều.

Nhiều sông băng Bắc Cực đã tiến lên trong vài nghìn năm gần đây, trong một giai đoạn lạnh đi mà các nhà băng hà học gọi là Tân băng hà (Neoglacial), và một phần của sự tiến lên ấy mang tính khu vực. Việc một chỏm băng trên đảo Baffin mở rộng là màn mở đầu của một đợt băng hà toàn cầu hay chỉ là một đợt lạnh kéo dài trong thời kỳ gian băng hiện tại là điều mà riêng niên đại của cây cỏ không thể phân định. Một bài Perspective của Shaun Marcott thuộc University of Wisconsin-Madison, đăng trên cùng số tạp chí Science, nhìn nhận kết quả thận trọng hơn: phần tóm tắt của bài viết cho rằng hiện tượng ấm lên toàn cầu “có thể đã ngăn chặn” đợt băng hà tiếp theo.

Các “ngày chết” cũng có giới hạn về những gì chúng có thể cho thấy. Chúng ghi lại thời điểm rìa băng chạm tới một vị trí nhất định, chứ không cho biết tổng cộng chỏm băng đã tăng thêm bao nhiêu băng. Còn việc quy sự rút lui sau năm 1960 cho hiện tượng ấm lên do con người gây ra dựa trên thời điểm của nó và trên việc chỏm băng chuyển sang trạng thái mỗi mùa hè mất nhiều khối lượng hơn lượng tích thêm mỗi mùa đông, như phần tóm lược mô tả, trong khi lượng ánh nắng mùa hè theo quỹ đạo vẫn tiếp tục suy giảm.

Những câu hỏi thường gặp về kỷ băng hà tiếp theo

Hiện nay chúng ta có đang sống trong kỷ băng hà không?

Về mặt kỹ thuật thì có. Trái Đất đã ở trong Kỷ băng hà Kainozoi muộn khoảng 34 triệu năm, với băng vĩnh cửu ở hai cực. Trong đó, các thời kỳ băng giá lạnh lẽo xen kẽ với các thời kỳ gian băng ấm hơn, và chúng ta đang ở trong một thời kỳ gian băng bắt đầu từ khoảng 11.700 năm trước.

Kỷ băng hà tiếp theo lẽ ra bắt đầu khi nào?

Điều đó tùy thuộc vào định nghĩa. Nghiên cứu này lập luận rằng thời kỳ băng giá tiếp theo đã bắt đầu khoảng 2.000 năm trước, khi chỏm băng Barnes bắt đầu phát triển trở lại. Các mô hình khí hậu định nghĩa đợt băng hà bằng sự phát triển băng trên quy mô lớn thì đặt nó vào khoảng từ hàng nghìn đến hàng chục nghìn năm trong tương lai.

Chỏm băng Barnes là gì?

Đó là một chỏm băng rộng xấp xỉ bang Delaware ở trung tâm đảo Baffin, thuộc Nunavut, Canada, và là tàn tích cuối cùng còn sót lại của dải băng Laurentide, từng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ trong thời kỳ băng giá gần nhất.

Nếu Trái Đất ngừng ấm lên, kỷ băng hà có quay trở lại không?

Không, xét trên bất kỳ thang thời gian nào của con người. Các nhà khoa học không thể nói khi nào đợt băng hà tiếp theo có thể bắt đầu trong một thế giới có nồng độ khí nhà kính cao, và các mô hình cho thấy bản thân chỏm băng Barnes sẽ biến mất trong vòng vài thế kỷ.

Điều gì sẽ diễn ra tiếp theo

Nghiên cứu được công bố trên Science ngày 22 tháng 10 năm 2026. Các mô hình về tương lai của sông băng dự báo chỏm băng Barnes sẽ tan biến hoàn toàn trong vài thế kỷ tới, xóa bỏ hạt giống mà từ đó Laurentide đã tái sinh vào đầu các đợt băng hà trong quá khứ. Nếu các dải băng lục địa có bao giờ bắt đầu phát triển trở lại, có thể chúng sẽ phải khởi đầu mà không có nó. “Đó sẽ là những tàn tích thật sự cuối cùng của Laurentide, biến mất vĩnh viễn”, Young nói.

Tài liệu tham khảo: Young et al., “Late Holocene reexpansion of the Laurentide Ice Sheet,” Science, 2026. DOI: 10.1126/science.aed3379

Thẻ: khí hậu, kỷ băng hà, sông băng, ấm lên toàn cầu, Baffin Island, Barnes Ice Cap