Phát hiện hồ nước ngọt bí ẩn dưới đáy đại dương ngoài khơi nước Mỹ khiến giới khoa học sửng sốt

Câu hỏi lớn đặt ra là nước ngọt đã bị mắc kẹt bên dưới thềm lục địa New England (Mỹ) bằng cách nào, nó tồn tại ở đó bao lâu và tổng thể tích thực sự của khối nước ngọt này là bao nhiêu. Rebecca Robinson, giáo sư tại Khoa Hải dương học của Đại học Rhode Island, hiện đang nghiên cứu lời giải thông qua việc phân tích tài liệu thu thập được từ ba địa điểm ngoài khơi gần Nantucket.

Hai nhà khoa học đồng trưởng Brandon Dugan của Trường Mỏ Colorado và Rebecca Robinson của Đại học Rhode Island trò chuyện trên sàn khoan trong khi theo dõi bộ điều khiển máy bơm nước ngầm. Nguồn: Erwan LeBer, ECORD IODP³

Đây là kết quả hoạt động của đoàn thám hiểm Thủy địa chất Thềm lục địa New England, một nỗ lực hợp tác quy mô lớn với sự tham gia của 41 nhà nghiên cứu đến từ nhiều quốc gia và lĩnh vực khác nhau. Trong suốt 74 ngày làm việc trên biển, nhóm đã thu thập được nước và trầm tích từ đáy đại dương, tạo ra 718 lõi có tổng chiều dài hơn 871 km. Những mẫu này hiện đang được phân tích trong phòng thí nghiệm nhằm khám phá lịch sử cũng như đặc điểm địa chất - thủy văn của bể chứa ngầm ngoài khơi.

Theo bà Robinson - một trong ba người dẫn đầu nhóm nghiên cứu - việc lấy được mẫu nước ngầm tươi ở khu vực này để có thể đánh giá toàn diện, bao gồm cả tuổi đời của nó, là một thành tựu chưa từng có trong lịch sử hoạt động khoan đại dương khoa học. Trầm tích bên dưới đáy biển thường có độ mặn gần bằng nước biển phía trên, tuy nhiên ngoài khơi New England lại xuất hiện một lượng nước ngọt lớn bất thường. “Độ tươi mát tuyệt đối của nước, gần bằng giới hạn nước uống, khiến tôi vô cùng kinh ngạc” - bà Robinson nhấn mạnh - “Tôi chưa bao giờ nghĩ độ tươi mát ấy có thể gần với nước máy đến như vậy”.

Chuyến thám hiểm này được thực hiện bởi Liên đoàn Khoan Nghiên cứu Đại dương Châu Âu trong khuôn khổ Chương trình Khoan Đại dương Quốc tế (IODP³). Một con tàu nâng dài 56 km, được trang bị giàn khoan nhỏ gọn, đã được huy động để khai thác tới 50.000 lít nước từ nhiều độ sâu khác nhau bên dưới đáy biển. Robinson chia sẻ: “Việc bơm một lượng nước ngầm lớn ra khỏi giếng mà vẫn giữ được sự ổn định là một thách thức không nhỏ. Để ngăn cột trầm tích sụp đổ, chúng tôi phải tính toán chiến lược về vị trí bơm, lưu lượng qua thiết bị cũng như vị trí đặt thiết bị. Đây là những biến số mà nhóm đã học được cách tối ưu hóa”.

Robinson tỏ rõ sự hài lòng với kết quả mà chuyến khoan thăm dò mang lại. Bà cho biết: “Tôi vô cùng phấn khích trước thành công trong việc lấy mẫu ở những địa hình khắc nghiệt như vậy, đồng thời thu được khối lượng nước đáng kinh ngạc phục vụ cho nghiên cứu khoa học”.

Hiện tại, Robinson sẽ tiếp tục nghiên cứu nguồn gốc và lịch sử chu trình nitơ trong nước ngầm bằng cách phân tích thành phần các mẫu trong phòng thí nghiệm của mình. “Chúng tôi sẽ tìm hiểu chu trình nitơ của nước và cách mà nó bị tác động bởi khối nước ngọt này. Mọi sinh vật đều cần nitơ để tồn tại, vì vậy chu trình này phản ánh những quá trình xử lý vi sinh vật khác nhau. Việc theo dõi những thay đổi dọc theo con đường vận động của nó có thể giúp hé lộ nhiều điều về lịch sử của nước ngọt dưới đáy biển” - Robinson cho biết.

Ngoài ra, bà cũng sẽ đo nồng độ và thành phần đồng vị của nitơ bằng máy quang phổ khối tỷ lệ đồng vị. Tuổi của nước sẽ do các nhà nghiên cứu khác xác định thông qua phân tích các đồng vị phóng xạ, trong đó có carbon-14 và heli-4.

Hai cộng sự quan trọng khác trong chuyến thám hiểm này là Giáo sư Brandon Dugan thuộc Trường Mỏ Colorado và Giáo sư Karen Johannesson thuộc Đại học Massachusetts Boston. Toàn bộ nhóm khoa học dự kiến sẽ tập trung tại kho lưu trữ lõi của Đại học Bremen ở Bremen, Đức, vào tháng 1 và tháng 2 năm 2026 để tiếp tục kiểm tra các lõi đã thu thập, lấy thêm dữ liệu và viết báo cáo sơ bộ về những phát hiện ban đầu.

Các lõi sẽ tiếp tục được lưu trữ và mở cửa cho cộng đồng khoa học nghiên cứu sau giai đoạn tạm dừng một năm. Toàn bộ dữ liệu thám hiểm sẽ được công khai truy cập mở, và các kết quả nghiên cứu sẽ được công bố rộng rãi.