Các chuyên gia nghiên cứu đã làm việc từ một con tàu ở một số địa điểm xung quanh Bán đảo Nam Cực. Ảnh: Elisenda Balleste

Tác giả, Victoria Gill, Kate Stephens và Gwyndaf Hughes

Vai trò, Phóng viên chuyên về khoa học, BBC News

Tại sao lại có những người dũng cảm đối mặt với cái lạnh tê tái, những cơn gió buốt giá và biển động dữ dội, thậm chí làm việc suốt đêm chỉ để đào bùn dưới đáy biển Nam Cực?

Đó chính là những công việc mà một nhóm chuyên gia nghiên cứu quốc tế ưa mạo hiểm đã thực hiện hồi đầu năm 2025 tại bán đảo Nam Cực hẻo lánh, trong một sứ mệnh nhằm hé lộ những bí ẩn khoa học kéo dài hàng thế kỷ về Nam Đại Dương.

Để tìm hiểu hoạt động của con người trong một thế kỷ săn bắt cá voi công nghiệp, đã tác động ra sao tới Nam Cực và phần còn lại của hành tinh, các mẫu bùn quý giá này sẽ được giới khoa học toàn cầu chia sẻ và phân tích.

Nghiên cứu nằm trong nỗ lực quốc tế nhằm khám phá mối liên hệ giữa đại dương và khí hậu.

Lõi bùn được lấy ra cẩn thận khỏi mũi khoan và giữ nguyên để phân tích. Ảnh: Elisenda Balleste

Lịch sử sự sống của đại dương

Các khoa học gia xử dụng một mũi khoan lõi đặc biệt trông giống như chiếc dụng cụ lấy lõi táo khổng lồ để gắn vào tàu nghiên cứu và khoan xuống độ sâu tới 500 mét.

Họ đã thu thập hơn 40 ống trầm tích dài từ đáy biển từ nhiều địa điểm quanh bán đảo.

Nơi đây là một trong những môi trường biển phong phú nhất ở Nam Cực - trung tâm của nghề cá, du lịch và hoạt động săn bắt cá voi công nghiệp, cho đến khi hoạt động này bị cấm vào những thập niên 1980.

Tiến sĩ Elisenda Balleste – chuyên gia nghiên cứu chính tại Đại học Barcelona cho biết việc thu thập trầm tích cho thấy nhiều hiểu biết và manh mối về quá khứ, giống như "đọc một cuốn sách lịch sử".

Bà giải thích, "Những gì đang sống dưới biển hôm nay, những gì từng tồn tại trong quá khứ và dấu vết của tác động con người" đều được ghi lại trong từng lớp trầm tích qua nhiều thế kỷ.

Bằng cách bảo tồn, xác định niên đại và phân tích các lớp đó, các khoa học gia có thể dựng nên bức tranh về lịch sử sinh vật biển Nam Cực.

Nam Cực là nơi kiếm ăn của cá voi và các sinh vật biển khác. Ảnh: Victoria Gill/BBC

Sau khi được đưa lên tàu, lõi trầm tích được đông lạnh và chuyển đến phòng thí nghiệm của bà Balleste ở Barcelona. Tại đây, những mẫu bùn Nam Cực sẽ được lưu trữ cẩn thận rồi gửi đến nhiều viện nghiên cứu trên khắp thế giới.

Các chuyên gia sẽ quét và xác định niên đại của từng lớp, tìm kiếm vi khuẩn, đo mức độ ô nhiễm và tính toán lượng carbon bị chôn vùi trong lớp bùn.

Đây là một phần trong dự án Convex Seascape Survey, nơi các trường đại học và viện nghiên cứu toàn cầu hợp tác để hiểu rõ hơn mối liên hệ giữa đại dương và khí hậu.

Bà Claire Allen – chuyên gia về hải dương học tại Nha Khảo sát Nam Cực Vương Quốc Anh, người nghiên cứu quá khứ Nam Cực hơn 20 năm cho rằng những lõi trầm tích này vô giá.

Bà nói, "Trước năm 1950, khi chưa có bất kỳ hệ thống giám sát nào ở Nam Cực thì lõi trầm tích và lõi băng là con đường duy nhất để chúng ta hiểu biết sự thay đổi khí hậu và điều kiện vật lý theo thời gian".

Các chuyên gia khoa học cẩn thận cắt lõi trầm tích trong phòng thí nghiệm trên tàu. Ảnh: Elisenda Balleste

Dấu vết DNA từ thời săn bắt cá voi

Các mẫu được lưu trữ để phân tích DNA phải giữ ở nhiệt độ vô cùng thấp để ngăn mọi hoạt động sinh học.

Tiến sĩ Balleste lấy một ống mẫu ra khỏi tủ đông công nghiệp, để cho chúng tôi xem chỉ trong chốc lát.

Bà nói, "Chúng được bảo quản ở mức âm 80 độ C để không bị phân hủy".

Những mảnh trầm tích nhỏ được đông lạnh và bảo quản ở nhiệt độ vô cùng thấp để giữ nguyên vật liệu di truyền sẽ được dùng cho phân tích DNA môi trường.

Đây là lĩnh vực khoa học phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Nó cho phép các chuyên gia nghiên cứu trích xuất thông tin di truyền từ nước, đất hay thậm chí không khí giống như những dấu vân tay của sự sống còn sót lại trong môi trường.

Hoạt động săn bắt cá voi công nghiệp ở Nam Cực đã đẩy nhiều loài đến bờ vực tuyệt chủng. Ảnh: Getty Images

Tiến sĩ Carlos Preckler từ Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (Ả Rập Xê Út), đang dẫn đầu phần nghiên cứu này. Ông muốn xác định chính xác mức độ tác động của cuộc săn bắt cá voi ở Nam Cực đối với đại dương và khí hậu toàn cầu.

Carbon khi thoát vào khí quyển dưới dạng khí CO2 hoạt động như một lớp phủ làm ấm Trái Đất.

Vì vậy, trong nỗ lực cắt giảm phát thải, bất kỳ quá trình nào có thể hấp thụ và kìm hãm lượng lớn carbon đều có thể giúp ích trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.

Tiến sĩ Preckler nói, "Chúng tôi biết cá voi chứa rất nhiều carbon trong cơ thể vì chúng là những sinh vật khổng lồ".

Câu hỏi đặt ra là: có bao nhiêu carbon được chôn vùi dưới đáy biển và tránh thoát lên khí quyển khi những cá thể khổng lồ này chết đi?

Ông giải thích, "Chúng tôi có thể đo DNA của cá voi và lượng carbon trong trầm tích. Điều đó cho phép chúng tôi tái dựng bức tranh trước khi nạn săn bắt công nghiệp xóa sổ phần lớn quần thể cá voi ở Nam Đại Dương."

Theo các chuyên gia khoa học, những dữ liệu này có thể chỉ ra mức độ mà cá voi - chỉ bằng việc tồn tại, với kích thước đồ sộ và vòng đời tự nhiên - đã góp phần loại bỏ carbon khỏi bầu khí quyển và nỗ lực hỗ trợ trong việc hạn chế biến đổi khí hậu.