Các sông băng ở Thụy Sĩ đã mất hơn 6% khối lượng vào năm 2022.

Trên toàn cầu, các sông băng đã mất dần diện tích kể từ những năm 1970. Tỷ lệ tuyết rơi mới so với băng tan đã bị mất cân bằng do sự nóng lên toàn cầu. Những cấu trúc băng vĩ đại này đang tan chảy, suy yếu, sụp đổ và biến mất như chưa từng có trên khắp thế giới. Kết quả là lũ lụt, hạn hán, nguồn cung cấp nước bị đe dọa và nền kinh tế suy yếu, tất cả đều góp phần gây ra tác động thảm khốc của biến đổi khí hậu. Với rất nhiều người sống phụ thuộc vào sông băng để lấy nước uống, canh tác nông nghiệp, làm thủy điện và du lịch, dự đoán chính xác và lập kế hoạch cho những gì sẽ xảy ra với họ tiếp theo là rất quan trọng.

Thụy Sĩ có nhiều sông băng nhưng chúng cũng đang tan nhanh. Theo Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Sĩ, các sông băng ở nước này đã mất hơn 6% thể tích vào năm 2022, năm tồi tệ nhất được ghi nhận. Các nhà nghiên cứu cho biết sông băng Aletsch, sông băng lớn nhất ở Thụy Sĩ, có thể mất một nửa khối lượng băng vào cuối thế kỷ này. 

Theo truyền thống, các nhà nghiên cứu sông băng theo dõi chuyển động của sông băng bằng cách sử dụng các điểm đánh dấu, chẳng hạn như cọc đo, ảnh và tranh lịch sử, để so sánh sự thay đổi của băng theo thời gian. Các dấu hiệu ngẫu nhiên, chẳng hạn như máy bay bị rơi, cũng có thể báo hiệu sự di chuyển của sông băng. Giờ đây, có một phương pháp khác chính xác hơn, có thể giúp các nhà nghiên cứu về sông băng lập mô hình chính xác hơn về thay đổi của các sông băng và từ đó dự đoán tương lai của chúng. Điều này có thể hỗ trợ những người ra quyết định lập kế hoạch cho sự suy giảm hoặc biến mất hoàn toàn của sông băng.

Phòng thí nghiệm Spiez tại Thụy Sĩ đã phát triển một kỹ thuật hạt nhân dựa trên dấu hiệu được ghi lại trên băng trong các vụ thử vũ khí hạt nhân của những năm 1950 và 1960. Những vụ thử vũ khí hạt nhân này đã tạo ra và giải phóng vào khí quyển các hạt nhân phóng xạ nhân tạo bám trên lớp bề mặt của sông băng trên khắp thế giới. Vì niên đại của các vụ thử vũ khí hạt nhân đã được biết, việc xác định nồng độ cực đại của các hạt nhân phóng xạ này cũng như các kiểu phân tán hạt nhân phóng xạ do dòng chảy của băng, có thể xác định niên đại của các lớp băng. 

Ông Stefan Röllin, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Spiez cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng một kỹ thuật hiện có để đo các hạt nhân phóng xạ trong đất và các vật liệu rắn khác, đồng thời lần đầu tiên áp dụng kỹ thuật này cho nước, băng và tuyết”. 

Vào năm 2019 và 2020, các chuyên gia Phòng thí nghiệm Spiez và các thành viên của Lực lượng Vũ trang Thụy Sĩ đã khám phá sông băng Aletsch và Gauli trên địa hình hiểm trở của dãy núi Bernese Alps để thu thập dữ liệu đồng vị vô giá về dòng chảy băng của chúng. Họ đã trích xuất khoảng 200 mẫu băng trên bề mặt từ mỗi sông băng, mỗi mẫu nặng tới 1 kg - một lượng đủ lớn để phát hiện mức độ hạt nhân phóng xạ thấp. Sau đó, họ nấu chảy các mẫu và áp dụng các phương pháp hóa phóng xạ để chiết xuất và tinh chế các đồng vị urani và plutoni rồi phân tích chúng bằng một thiết bị có độ nhạy cao gọi là máy quang phổ khối plasma kết hợp cảm ứng đa bộ thu, hay MC-ICP-MS. 

Các nhà nghiên cứu cũng áp dụng các kỹ thuật hạt nhân khác có thể phát hiện sự hiện diện của hạt nhân phóng xạ của các vụ thử vũ khí hạt nhân trong các mẫu môi trường, bao gồm phép đo phổ tia gamma có độ phân giải cao để phát hiện Cesi và bộ đếm nhấp nháy lỏng để phát hiện Triti.

Những dữ liệu thu được có thể được sử dụng để tinh chỉnh và điều chỉnh các mô hình dòng chảy của sông băng, giúp hiểu rõ hơn về tốc độ tan chảy của sông băng, dự đoán tương lai của nó và hiệu chỉnh các mô hình dòng chảy của băng để có độ chính xác cao hơn. Các phương pháp do Phòng thí nghiệm Spiez phát triển đã được xác nhận dựa trên các mẫu nước tham chiếu của IAEA từ Biển Ireland để đảm bảo độ chính xác. Các mẫu tham chiếu được các nhà khoa học sử dụng để kiểm tra xem phương pháp thử nghiệm của họ có mang lại kết quả chính xác hay không. IAEA cung cấp các mẫu như vậy cho các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. 

Ông Röllin cho biết: “Các thử nghiệm của chúng tôi đối với vật liệu tham chiếu của IAEA đã xác nhận năng lực của chúng tôi trong việc phân tích nồng độ hạt nhân phóng xạ cực kỳ thấp trong nước - một phần triệu của một phần triệu của một phần triệu gam trên mỗi kilogam - một điều khá khó thực hiện”.

Phòng thí nghiệm Spiez đã trình bày nghiên cứu của mình tại Hội nghị quốc tế về phóng xạ môi trường (ENVIRA 2021) ở Hy Lạp năm 2021 và tại Hội nghị quốc tế về đo lường hạt nhân phóng xạ - Kỹ thuật đo lường hoạt độ phóng xạ ở mức độ thấp (ICRM–LLRMT) ở Ý năm 2022. 

Phòng thí nghiệm Spiez đã trở thành Trung tâm hợp tác của IAEA từ năm 2016 và đến năm 2020 được chỉ định lại lần nữa cho đến năm 2025, để hỗ trợ các hoạt động theo chương trình của IAEA. Là một Trung tâm hợp tác của IAEA, Phòng thí nghiệm Spiez cung cấp dịch vụ đào tạo cho các nghiên cứu sinh, đồng thời tổ chức các khóa đào tạo và tham quan khoa học. Họ cũng tham gia vào các nhiệm vụ chuyên gia tới các quốc gia thành viên của IAEA để thúc đẩy ứng dụng thực tế của kỹ thuật hạt nhân ở những nơi mà sông băng đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển bền vững về kinh tế và môi trường. 

Nguyễn Thu Giang (biên dịch)

Nguồn: iaea.org

Link bài gốc: https://www.iaea.org/bulletin/mass-melt-a-new-nuclear-application-to-predict-the-future-of-glaciers