Tại một vùng xa xôi ở Đông Nam Cực, giữa những ngọn đồi Allan, các nhà nghiên cứu đã khai thác được một mẫu băng có tuổi đời lên tới sáu triệu năm — loại băng cổ nhất từng được xác định niên đại trực tiếp, cùng với không khí bị mắc kẹt bên trong. Phát hiện này mở ra cơ hội hiếm có để tiếp cận một thời kỳ khi hành tinh ấm hơn đáng kể, mực nước biển cao hơn nhiều, và bầu khí quyển chứa nồng độ khí nhà kính hoàn toàn khác.
Nghiên cứu do Sarah Shackleton từ Viện Hải dương học Woods Hole và John Higgins từ Đại học Princeton dẫn đầu, làm việc trong khuôn khổ Trung tâm Nghiên cứu Băng Cổ nhất COLDEX. Sáng kiến này quy tụ mười lăm cơ sở khoa học Hoa Kỳ dưới sự chỉ đạo của Đại học Bang Oregon. Các nhà khoa học đã làm việc tại một trại dã chiến nằm ở độ cao hai nghìn mét, nơi các giếng khoan chỉ sâu từ một trăm đến hai trăm mét đã cho phép tiếp cận các tầng băng cổ nhất. Nhờ sự tương tác đặc biệt giữa dòng băng và địa hình — những ngọn núi dốc và hẻm núi — các tầng cổ ở đây nằm gần bề mặt hơn và dễ nghiên cứu hơn so với trung tâm dải băng, nơi chúng phải được lấy từ độ sâu hơn hai nghìn mét.
Việc xác định niên đại trực tiếp trở nên khả thi nhờ đo trực tiếp thành phần đồng vị argon trong các bong bóng khí. Phương pháp này, không giống như các cách tiếp cận gián tiếp, không đòi hỏi giả định về sự phân tầng liên tục của băng và mang lại sự chắc chắn về tuổi của các mẫu. Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, cho thấy băng từ đồi Allan cổ hơn sáu lần so với kỷ lục trước đó về các lõi băng liên tục, vốn là tám trăm nghìn năm.
Phân tích đồng vị oxy trong chính lớp băng đã hé lộ một bức tranh đầy kịch tính: khu vực này nguội đi dần dần nhưng ổn định — khoảng mười hai độ C — trong suốt thời kỳ sáu triệu năm. Đây là phép đo trực tiếp đầu tiên về sự lạnh đi lâu dài như vậy ở Nam Cực trong một khoảng thời gian khổng lồ như thế. Đồng thời, các mẫu băng cho phép tái dựng nồng độ khí nhà kính trong bầu khí quyển của thời đại cổ xưa đó — thời kỳ Miocen và Pliocen, khi khí hậu Trái Đất khác biệt đáng kể so với ngày nay.
Không giống như các ghi chép liên tục trong tám trăm nghìn năm qua, các mẫu thu được không phải là một biên niên sử liền mạch, mà là những 'bức ảnh chụp' khí hậu rời rạc — những mảnh vỡ bị ngăn cách bởi các lớp băng trẻ hơn. Tuy nhiên, chính sự phân mảnh này lại mở rộng chân trời khoa học: nó cho phép nhìn vào những thời kỳ mà trước đây người ta chỉ có thể phỏng đoán. Giám đốc COLDEX Ed Brook, một nhà cổ khí hậu học tại Đại học Bang Oregon, lưu ý rằng phát hiện này vượt xa mong đợi: các nhà khoa học dự tính tìm thấy băng có tuổi lên tới ba triệu năm, nhưng đã khám phá ra các mẫu cổ gấp đôi.
Trong bối cảnh khoa học toàn cầu, COLDEX là một trong số nhiều nhóm đang cạnh tranh thân thiện để mở rộng ranh giới của các kho lưu trữ băng. Một nhóm châu Âu gần đây đã công bố việc phát hiện một lõi băng liên tục đạt tới 1,2 triệu năm, nhưng phát hiện tại đồi Allan đã đẩy thang thời gian lùi về vài triệu năm trước — mặc dù dưới dạng các mảnh rời rạc, chứ không phải một cột liên tục.
Trong những năm tới, nhóm COLDEX dự định thực hiện các cuộc thám hiểm mới đến khu vực đồi Allan. Mục tiêu đầy tham vọng: thu được các mẫu cổ hơn nữa và các 'bức ảnh khí hậu' chi tiết hơn, có thể ghép thành một bức tranh khảm hoàn chỉnh. Công việc dự kiến kéo dài từ năm 2026 đến năm 2031 và có thể mở rộng đáng kể hiểu biết về các biến động khí hậu tự nhiên và các cơ chế chi phối sự phát triển của hệ thống Trái Đất.
Những phát hiện như vậy nhắc nhở chúng ta về sự mong manh của hệ thống khí hậu hành tinh. Các bằng chứng trực tiếp từ sâu thẳm thời gian không chỉ là biểu tượng của những thời đại đã qua, mà còn là chìa khóa thực sự để hiểu những thay đổi hiện tại. Khi chúng ta thấy khí hậu đã thay đổi như thế nào qua hàng triệu năm, chúng ta có thể đánh giá quy mô và tốc độ của những biến đổi đang diễn ra ngày nay, và dự đoán chúng có thể dẫn đến đâu.
