Dòng hải lưu ấm Gulf Stream đang giải phóng methane từ đáy biển

Một lượng lớn carbon sinh học trên Trái đất được lưu trữ dưới đáy biển dưới dạng methane hydrate, một dạng hỗn hợp đông lạnh gồm khí methane và nước. Hỗn hợp này được hình thành ở điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp.

Sự thay đổi về nhiệt độ hoặc hướng của dòng hải lưu ấm từ khu vực Bắc vịnh Mexico (dòng Gulf Stream) đã làm tăng nhiệt độ của các trầm tích dưới biển khu vực dọc theo biển Bắc Đại Tây Dương lên 8 độ C. Điều này dẫn tới sự giải phóng của 2,5 tỷ tấn khí methane từ trầm tích đáy biển. Các nhà khoa học đã báo cáo ngày 25/10 trên tạp chí Nature.

“Đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy sự tan chảy methane hydrate có liên quan đến chính những dòng hải lưu”, đồng tác giả Benjamin Phrampus, một nhà khoa học Trái đất tại Đại học Southern Methodist ở Dallas nói: ”Các nghiên cứu trước đây cho rằng nhiệt độ đại dương toàn cầu sẽ phải tăng lên để có thể gây ra sự phá vỡ hydrate, trong đó sẽ cần một đầu vào rất lớn của năng lượng", ông nói. "Chúng tôi không cần đến lượng năng lượng lớn nói trên để giải thích điều này. Nó chỉ đơn giản là một sự thay đổi trong dòng chảy của đại dương".

Trong cuốn tiểu thuyết năm 1963 “Cat’s Cradle” (Cái nôi mèo) của Kurt Vonnegut đã viết về một chất hư cấu methane hydrate, kết tinh tất cả nước ở dạng lỏng mà nó va chạm, với sức mạnh để quét sạch mọi sự sống trên trái đất ngay lập tức. Trong khi methane là một chất khí gây hiệu ứng nhà kính hơn nhiều so với CO₂, ở độ sâu nơi mà nó đang được giải phóng, hầu hết mêtan sẽ không bao giờ bay lên đến không khí. Thay vào đó, nó sẽ hòa tan trong nước biển, nơi mà các vi khuẩn sẽ chuyển methane thành CO₂. Ngay cả nếu methane lên tới bề mặt, nó chỉ tồn tại trong không khí khoảng 10 năm.

Để ảnh hưởng đến sự nóng lên toàn cầu cần có thêm khá nhiều khí methane vào khí quyển. nhà địa vật lý Carolyn Ruppel của Cục Địa chất Mỹ ở Woods Hole, Massachusetts nói. Tuy nhiên nếu các trầm tích giữ lại khí methane, có thể làm cho sườn núi dưới nước dễ bị trượt lở đất hơn. Những sự trượt lở này có thể giải phóng nhiều hơn các khí methane từ đáy biển hoặc kích hoạt sóng thần.

Hydrat không ổn định có thể đã gây ra vụ trượt lở Cape Fear khủng khiếp tại khu vực Bắc Đại Tây Dương, và những trượt lở tương tự có thể giải phóng một lượng khí lớn hơn lượng khí đã thoát ra trước đó.

Đột ngột giải phóng hydrate methane đã được đề xuất như là nguyên nhân của các sự kiện nóng ẩm toàn cầu Paleocene-Eocene (PETM), Sự kiện này xảy ra khoảng 55 triệu năm trước, khi đó nhiệt độ toàn cầu đã tăng lên hơn 5 độ C. So với PETM, tổng lượng khí đang được giải phóng từ phá huỷ hydrate của bờ biển phía đông Hoa Kỳ là rất nhỏ, Phrampus nói, nhưng ông cũng lưu ý rằng có vẻ nó không giống như đây chỉ là một phần của thế giới nơi mà hiện tượng trên đang xảy ra.

Các kết luận về hydrat đang bị phân huỷ được dựa trên các phép đo gián tiếp nhiệt độ đáy biển.

Các hidrate methane chỉ có thể hình thành trong vài trăm mét phía trên cùng của các trầm tích biển. Dưới phần này, địa nhiệt của trái đất giữ khí methane. Tín hiệu địa chấn liên quan đến độ sâu nơi các hydrate rắn gặp methane khí.

So sánh độ sâu này với các dự đoán lý thuyết cho rằng khu vực này có lẽ mát trong quá khứ, nhưng những thay đổi trong dòng Gulf Stream 5.000 năm trước đang làm cho nó nóng lên.

Nó giống như nhìn thấy một khối nước đá vào một ngày nắng ấm, Nhà khoa học Trái đất Gerald Dickens của Đại học Rice ở Houston nói: “Bạn có thể suy ra rằng băng đang tan chảy ngay cả khi bạn không nhìn thấy nó. Theo logic tương tự, từ việc tăng nhiệt độ trầm tích các nhà khoa học nghi ngờ rằng một đoạn lớn của methane đông lạnh đang bốc hơi”.

Hydrat methane sẽ được phá huỷ trong vài thế kỷ tới nếu dòng hải lưu Gulf Stream không giảm nhiệt độ hoặc thay đổi vị trí của nó. Hiện nay các nhà khoa học chưa xác định được khối lượng methane hydrat và chưa tính toán được lượng khí mà chúng có thể giải phóng ra, do vậy, tác động của hiện tượng tan chảy methane hydrate tới khí hậu toàn cầu vẫn chưa được làm rõ.