Nước biển len dưới sông băng Thwaites làm dự báo nước biển dâng năm 2100 tăng gấp đôi

Nước biển ấm đang thấm sâu hàng km bên dưới sông băng Thwaites ở Nam Cực, và khi một mô hình máy tính tính đến yếu tố này, mức đóng góp dự kiến của sông băng vào mực nước biển dâng trong thế kỷ này gần như tăng gấp đôi. Mô hình mới đạt được con số đó mà không cần giả định thêm bất kỳ sự ấm lên nào của đại dương hay không khí. Không giống như hầu hết các mô hình tiền nhiệm, nó cũng tái hiện được những gì vệ tinh thực sự quan sát thấy sông băng đã làm: rút lui, mỏng đi và tăng tốc, đồng thời.

Điều này có ý nghĩa vượt xa khỏi Nam Cực. Thwaites, thường được gọi là Sông băng Ngày Tận Thế, chứa đủ lượng băng để nâng mực nước biển toàn cầu lên khoảng hai phần ba mét nếu toàn bộ băng tan chảy, và dải bờ biển nơi nó tọa lạc hiện chiếm khoảng một phần ba lượng băng mà Nam Cực mất đi. Mỗi milimet tăng thêm đều nâng mốc cơ sở mà từ đó thủy triều cao và nước dâng do bão đạt tới bờ biển.

Nghiên cứu do nhà băng hà học Mattia Poinelli cùng với Eric Rignot thuộc Đại học California, Irvine, và các đồng nghiệp tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, Dartmouth, UCLA và UC San Diego dẫn đầu, dự báo mực nước biển toàn cầu dâng lên tới 30 milimet chỉ riêng từ Thwaites vào năm 2100, với độ bất định khoảng 6 milimet mỗi chiều. Mức trung bình của tập hợp mô hình quốc tế đằng sau các dự báo gần đây, chạy trong cùng điều kiện, cho ra khoảng 15 milimet.

“Hầu hết các dự báo cho đến nay đều gặp khó khăn trong việc bắt kịp tốc độ mất khối lượng nhanh chóng vì thiếu các yếu tố vật lý,” Rignot, giáo sư khoa học hệ thống Trái Đất tại UC Irvine, cho biết.

Mô hình cũng chỉ ra một điểm yếu cụ thể. Phần di chuyển nhanh nhất của sông băng, thân chính của nó, hiện đang bị kìm hãm bởi sống núi Mouginot, một gờ nổi trên đáy biển rộng vài km nằm ở độ sâu khoảng 950 mét dưới mực nước biển. “Thân chính của Thwaites đang tạm thời được ổn định bởi sống núi Mouginot,” Poinelli nói. Trong các mô phỏng phù hợp nhất với những gì vệ tinh quan sát được ngày nay, có khoảng 60% khả năng sông băng trượt khỏi sống núi đó trước khi thế kỷ kết thúc. Sau đó, đáy biển sâu hơn về phía đất liền, và băng không còn điểm bám nào tương tự cho đến điểm cao tiếp theo, sống núi South.

Cách họ thực hiện

Một sông băng kết thúc ở đại dương có một đường tiếp đất, nơi băng nằm trên nền đá nhấc lên và nổi. Hầu hết các mô hình dải băng vẽ nó như một ranh giới sắc nét, và trong nhiều công thức phổ biến, sự tan chảy do đại dương giảm xuống bằng không ngay tại đó.

Radar vệ tinh kể một câu chuyện phức tạp hơn. Hình ảnh từ chòm vệ tinh radar ICEYE cho thấy đường tiếp đất của Thwaites dịch chuyển hàng km theo thủy triều. Trên thân chính, băng liên tục nhấc lên khỏi lòng sông tới 10 km về phía đất liền từ sống núi Mouginot, do đó nước biển có áp suất tràn vào và ra bên dưới lớp băng mà các mô hình coi là đã tiếp đất vững chắc. Nhóm nghiên cứu gọi dải này là vùng tiếp đất.

Các nhà nghiên cứu đã đưa vùng đó vào Mô hình Hệ thống Dải băng và Mực nước biển, gọi là ISSM, cho phép sự tan chảy do đại dương xâm nhập vài km bên dưới lớp băng đã tiếp đất. Họ khởi tạo sông băng ở trạng thái mà vệ tinh ghi nhận vào giữa những năm 1990, chạy mô hình đến năm 2023 và kiểm tra nó với ba bộ dữ liệu độc lập: tốc độ băng, độ mỏng và vị trí đường tiếp đất.

Nếu không có vùng tiếp đất, mô hình chỉ có thể bắt kịp những năm đầu bằng cách giả định mức tan chảy 150 mét băng mỗi năm bên dưới thềm băng nổi, và nó vẫn thiếu hụt về lượng băng thải ra, độ mỏng và sự rút lui của những năm sau. Với vùng rộng khoảng 3 km, tốc độ tan chảy 120 mét mỗi năm đã tái hiện được sự rút lui của cả thân chính và thềm băng phía đông. Tốc độ từ 100 đến 120 mét mỗi năm, phù hợp với ước tính từ vệ tinh, khớp với mức mỏng đi 32 mét đo được trên toàn bộ băng đã tiếp đất trong 25 năm.

Sau đó, một hiệu chuẩn thống kê đã kiểm tra một loạt các độ rộng vùng và tốc độ tan chảy. Các kết quả phù hợp nhất tập trung ở các vùng rộng 2 đến 5 km và tốc độ tan chảy từ 90 đến 120 mét mỗi năm. Các mô phỏng không có vùng tiếp đất có khả năng tái hiện lịch sử quan sát được thấp hơn bốn lần so với các mô phỏng có vùng rộng vài km.

Con số mới so sánh như thế nào

Thước đo là ISMIP6, chương trình so sánh quốc tế đã tập hợp nhiều mô hình dải băng cho các đánh giá khí hậu gần đây. Trong cùng điều kiện khí hậu ổn định, mức trung bình của nó cho Thwaites là 15,2 milimet vào năm 2100, nhưng với độ phân tán cộng trừ 21,8 milimet, đủ rộng để bao gồm các lần chạy mà sông băng chậm lại vào cuối thế kỷ.

Mô hình mới thu hẹp phạm vi đó bằng cách gắn kết với quá khứ quan sát được, và câu trả lời của nó phụ thuộc vào độ rộng của vùng. Không có vùng, dự báo giảm xuống còn 8,3 milimet, thấp hơn mức trung bình của tập hợp và lệch khỏi dữ liệu lịch sử. Vùng rộng 1 km cho 14,3 milimet, gần với mức trung bình của tập hợp. Vùng rộng 3 km, phù hợp nhất về mặt thống kê, cho 19,4 milimet. Vùng rộng 5 km, độ rộng mà radar thấy ngày nay, cho 30,1 milimet, gấp đôi mức trung bình của tập hợp.

Chỉ cần thêm một vùng tiếp đất đã làm tăng mức đóng góp dự kiến lên 51%, và mỗi km chiều rộng tăng thêm làm thay đổi nó trung bình khoảng 22%. Làm ấm đại dương thêm 0,5 đến 0,7 độ C, để so sánh, chỉ làm tăng thêm khoảng 15% lượng băng mất đi trong mô hình.

Để hình dung: kể từ năm 1996, thân chính đã rút lui khoảng 25 km dọc theo một rãnh đáy biển sâu, khoảng 800 mét mỗi năm, trong khi thềm băng phía đông đã lùi lại 10 đến 20 km. Ba mươi milimet sẽ gần bằng một phần hai mươi tổng lượng băng mà Thwaites nắm giữ, được giải phóng bởi một sông băng trong chưa đầy một thế kỷ.

Những gì nghiên cứu chưa giải quyết

Con số chính là một kịch bản giới hạn dưới, không phải dự báo trường hợp xấu nhất. Nó giữ đại dương và khí hậu ở mức trung bình giai đoạn 1996-2023, do đó bỏ qua sự ấm lên tiếp theo và khả năng dâng lên của lớp nước ấm, cả hai đều sẽ làm tăng sự tan chảy. Khả năng 60% bị mất neo chỉ áp dụng cho các mô phỏng có vùng rộng 4 đến 6 km. Với vùng rộng 2 đến 3 km, khả năng giảm xuống còn khoảng 45%, và không có vùng hoặc vùng hẹp, sông băng vẫn nằm trên sống núi cho đến năm 2100.

Mô hình cũng cố tình đơn giản hóa một số thứ. Nó giữ độ rộng của vùng tiếp đất cố định, mặc dù trong thực tế nó thay đổi theo thủy triều, độ dốc đáy biển và nước bên dưới băng. Nó giữ nguyên vị trí của mép băng, do đó bỏ qua sự đẻ băng, quá trình vỡ ra của các tảng băng trôi, vốn có khả năng đã góp phần vào sự rút lui trong quá khứ. Nó sử dụng một công thức đơn giản cho sự tan chảy do đại dương thay vì mô phỏng cách nước lưu thông trong khoang dưới thềm băng, và nó giữ ma sát dưới sông băng không đổi theo thời gian, điều mà các tác giả cho rằng có thể đánh giá thấp sự mỏng đi và tăng tốc.

Để khớp với đường tiếp đất năm 1996, nhóm nghiên cứu cũng nâng một phần đáy biển đã được lập bản đồ lên tới 100 mét, trong phạm vi sai số của các bản đồ. Và sự so sánh đặt một mô hình đã hiệu chuẩn đối đầu với một tập hợp nhiều mô hình mà độ phân tán của nó phản ánh một phần sự khác biệt giữa các mô hình; các nhóm khác sẽ cần tái tạo lại kết quả.

Điều gì xảy ra tiếp theo

Các tác giả lập luận rằng các vùng tiếp đất đang tan chảy tích cực nên được đưa vào các mô hình dải băng khu vực và lục địa, bao gồm các dự án so sánh quốc tế. Họ cũng kêu gọi thực hiện nhiều phép đo nhiệt độ, độ mặn và dòng chảy bên dưới thềm băng Thwaites.

“Những kết quả này dự báo nguy cơ và mức độ phơi nhiễm với lũ lụt ven biển lớn hơn so với dự kiến trong những thập kỷ tới,” Rignot nói.

Các câu hỏi thường gặp về sông băng Thwaites

Vùng tiếp đất của sông băng là gì?

Đó là dải nơi sông băng kết thúc ở biển chuyển từ nằm trên nền đá sang nổi. Tại Thwaites, radar cho thấy nó rộng vài km và dịch chuyển theo thủy triều, cho phép nước biển ấm làm tan chảy băng trông như đã tiếp đất. Hầu hết các mô hình coi nó như một đường đơn.

Sông băng Thwaites sẽ nâng mực nước biển lên bao nhiêu vào năm 2100?

Mô hình mới dự báo tới 30 milimet, cộng trừ khoảng 6, vào năm 2100, với khí hậu giữ ở mức trung bình gần đây. Con số này gấp khoảng đôi mức trung bình của tập hợp mô hình ISMIP6 trong cùng điều kiện, là 15,2 milimet. Toàn bộ sông băng chứa khoảng 65 centimet mực nước biển dâng.

Sông băng Thwaites có sắp sụp đổ không?

Nghiên cứu không dự báo sự sụp đổ vào năm 2100. Nó tìm thấy 60% khả năng, trong các mô phỏng phù hợp nhất với dữ liệu radar ngày nay, rằng thân chính tách khỏi sống núi Mouginot trước năm 2100, sớm nhất là năm 2038 trong các lần chạy vùng rộng nhất. Mọi mô phỏng đều làm tăng mực nước biển trong suốt thế kỷ mà không có dấu hiệu chậm lại.

Tại sao Thwaites được gọi là Sông băng Ngày Tận Thế?

Thwaites chứa khoảng 65 centimet mực nước biển dâng tiềm năng, nằm trong khu vực đằng sau khoảng một phần ba lượng băng mất đi của Nam Cực và nằm trên đáy biển sâu dần về phía đất liền, điều này khiến việc rút lui khó dừng lại một khi nó bắt đầu.

Nghiên cứu được công bố trực tuyến vào ngày 12 tháng 10 năm 2026 trên tạp chí Nature Communications và là truy cập mở. Các tác giả nêu bước mô hình hóa tiếp theo: liên kết độ rộng của vùng với hình dạng thay đổi của sông băng và nước bên dưới nó, để các mô hình có thể dự đoán nó thay vì ấn định trước.

Tài liệu tham khảo: Poinelli et al., “Sea-level contribution from Thwaites Glacier doubles in an observation-constrained ice-sheet model,” Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-77976-1

Thẻ: Nam Cực, Eric Rignot, khí hậu, NASA JPL, nước biển dâng, sông băng